A numerical analysis of chaos in the double pendulum

Stachowiak, Tomasz; Okada, Takenori

doi:10.1016/j.chaos.2005.08.032

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“…Dos vários modelos usados para introduzir o aluno nos conceitos de caos, o pêndulo duploé considerado o conceito mais simples dentre todos [10,11]. O pêndulo duplo consiste em dois pêndulos físicos que podem girar livremente em torno dos seus respectivos pontos de fixação.…”

Section: Pêndulo Duplounclassified

SimQuest - ferramenta de modelagem computacional para o ensino de física

Silva

Germano

Mariano

2011

Rev. Bras. Ensino Fís.

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O objetivo deste trabalho,é apresentar a ferramenta de modelagem computacional denominada SimQuest, e discutir algumas das possibilidades do seu uso como ferramenta auxiliar no ensino de física. Como característica principal, o SimQuest possibilita a construção de objetos de aprendizagem com inúmeros recursos gráficos e uma interação amigável. Outra caracterísitica interessante do Simquest,é a alteração em tempo real dos parâmetros que envolvem o problema analisado. Estes elementos básicos de uma simulação, credenciam o uso do SimQuest como uma importante ferramentano ensino de física. Para ilustrar o potencial do SimQuest, apresentamos os objetos de aprendizagem de dois problemas complexos no ensino de física, o pêndulo duplo e o atrator de Lorenz. Palavras-chave: SimQuest, objetos de aprendizagem, ensino de física, modelagem computacional, simulações.In this paper, we present the computational modelling tool called SimQuest discussing some of the possibilities of its use as an auxiliary tool in the teaching of physics. As a main feature, the SimQuest allows the construction of learning objects with various graphics and a friendly interface. Another interesting feature is the possibility of changing the parameters of the problem analyzed in real time. These basic elements make real the possibility of using SimQuest as an important tool in the teaching of physics. To illustrate the potential of SimQuest, we present the learning objects of two complex problems in physics education, the double pendulum and the Lorenz attractor. Keywords: SimQuest, learning objects, teaching physics, computer modelling, simulations. IntroduçãoO ensino de física nos dias atuais passa por momentos de transformações, sobretudo em virtude das possibilidades do uso do computador como ferramenta auxiliar de ensino. Neste trabalho, procuramos dar nossa contribuição nesse sentido, mostrando e discutindo as possibilidades de utilização da ferramenta de modelagem computacional SimQuest. Esta ferramenta pode seŕ util aos professores que estãoávidos por construir os seus próprios objetos de aprendizagem. Uma das principais características do SimQuest,é a sua interface amigável, mesmo para pessoas que não tenham grandes habilidades ou conhecimentos com linguagens de programação, facilitando assim a construção dos objetos de aprendizagem O ensino de físicaé uma dasáreas de estudo que mais pode se beneficiar com o uso destas novas tecnologias computacionais, pois a física ao abordar temas tão amplos do nosso cotidiano e que por vezes tenta explicar situações que não podem ser demonstradas facilmente, leva os alunos a terem a sensação de que são incapazes de aprendê-la.Há mais de duas décadas já se afirma: "o computador revolucionou o modo como se faz a investigação em física, mas não alterou significativamente o modo como se ensina física" [1]. Vemos que ainda hoje esta afirmaçãoé válida para a maioria das escolas públicas e particulares brasileiras. Para fomentar o uso do computador nas escolas, programas foram desenvolvidos com o intuito de ser...

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Section: Pêndulo Duplounclassified

SimQuest - ferramenta de modelagem computacional para o ensino de física

Silva

Germano

Mariano

2011

Rev. Bras. Ensino Fís.

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“…To obtain mathematical models of these systems, considerations of non-linearity and the application of the energy conservation equations with fractal structures are often needed. The main physical constants characterizing these systems are the gravitational constant, the viscosity, the period and the frequency; their behavior and their properties can be easily predicted with a dynamic performance model of the pendulum-type systems [1][2][3][4] . Fractional Calculus (FC) has become an alternative mathematical method to describe models with non-local behavior [5][6][7] , since FC conducts to more general mathematical representations of the dynamic systems.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Triple pendulum model involving fractional derivatives with different kernels

Coronel‐Escamilla

Gómez-Aguilar

López

et al. 2016

Chaos, Solitons & Fractals

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“…In the past decades, the investigation of chaos synchronization has attracted a lot of attention due to its great potential applications in secure communication [1][2][3], biological systems [4], chemicals [5][6][7][8], and economics [9,10]. A wide variety of approaches have been proposed for the synchronization of chaotic systems that include adaptive control [11][12][13], observerbased control [14], variable structure control [15], backstepping control [16], active control [17], nonlinear control [18], and other control [19][20][21].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design of a new multistage chaos synchronized system for secure communications and study on noise perturbation

Jiang

et al. 2011

Mathematical and Computer Modelling

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a b s t r a c tBased on the Lyapunov stabilization theorem, a new method of global chaos synchronization among three different structures chaotic systems is proposed under the framework of drive-response systems. Then this method is applied to secure communication through chaotic masking. Using three coupled identical systems, proposes a novel method of chaos encryption, after encrypting in the first two coupled systems, encrypt again in the later two coupled systems. In consideration of interfering Gauss white noise, the results of encoding and decoding are simulated and analyzed. The characteristics of noise are analyzed and then a de-noising method using wavelet transform is presented. With Matlab, the effects of signal de-noising could be demonstrated.Crown

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A numerical analysis of chaos in the double pendulum

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SimQuest - ferramenta de modelagem computacional para o ensino de física

SimQuest - ferramenta de modelagem computacional para o ensino de física

Triple pendulum model involving fractional derivatives with different kernels

Design of a new multistage chaos synchronized system for secure communications and study on noise perturbation

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