Marijana Brtka
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
Introdução as Equações Diferencias Ordinárias - 2Q2024
Turma A1 matutino (SA):
terça das 08:00 às 10:00; sala S-205-0
quinta das 10:00 às 12:00; sala S-205-0
Turma B2 matutino (SA):
terça das 10:00 às 12:00; sala S-208-0
quinta das 08:00 às 10:00; sala S-208-0
CALENDÁRIOS 2024:
Procedimentos administrativo-acadêmicos da graduação - 2024
Conceitos pos Recuperação: TurmaA1, TurmaB2
Vista das provas de recuperação: terça-feira 08/10 17:00-19:00
(sala 502-2)
Ementa:
Introdução às equações diferenciais: terminologia e alguns modelos matemáticos. Equações diferenciais de primeira ordem: Separação de variáveis. Equações Exatas. Substituições em Equações de 1a Ordem. Equações Lineares. Equações Autônomas e Análise Qualitativa. Teorema de Existência Unicidade: Enunciado e Consequências. Aplicações Equações diferenciais lineares de ordem superior: Equações lineares homogêneas com coeficientes constantes. Método dos coeficientes indeterminados e de Variação de Parâmetros. Aplicação de equações diferenciais de segunda ordem: modelos mecânicos e elétricos. Resolução de sistemas de duas equações pela conversão a uma EDO de ordem superior.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
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Equações Diferenciais Elementares e Problemas de Valores de Contorno – Boyce, W; DiPrima, R.
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Um curso de cálculo. v. 4. - GUIDORIZZI, H. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2018.
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Equações Diferenciais, Vols. 1 e 2 – Zill, Dennis; Cullen, Michael S.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
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Introduction to Ordinary Differential Equations With Mathematica: An Integrated Multimedia Approach – Alfred Gray; Michael Mezzino; Mark A. Pinsky – Springer
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Equações Diferenciais Elementares com Problemas de Contorno – Edwards C.; Penney, D.
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Differential Equations: A Concise Course – H. S. Bear – Dover Publications
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An Introduction to Ordinary Differential Equations – Earl A. Coddington
Atendimento docente:
Quinta-feiras, 14:00-16:00, sala 502-2 (5º andar da Torre 2, Bloco A, Campus Santo André)
Monitores:
1) Daniel Thurler Pereira
daniel.thurler@aluno.ufabc.edu.br
Google Meet: https://meet.google.com/fxz-qiws-rqj
2) Pedro Emanuel Verolese Lopes
pedro.verolese@aluno.ufabc.edu.br
telegram: https://t.me/+XreeW4Q8yAQ0NTk5
Seg 17-19 Daniel remoto (https://meet.google.com/fxz-qiws-rqj)
Ter 12-14 SA S-302-3 Pedro
Qua 14-16 SBC A2-S309 Daniel
Qui 16:30-18:30, SA S-303-1 Pedro
Sex 12-14 Pedro remoto (https://t.me/+XreeW4Q8yAQ0NTk5)
Atendimento assíncrono do Daniel é pelo email: daniel.thurler@aluno.ufabc.edu.br
Sistema de Avaliação:
Provas regulares:
Duas provas regulares que irão compor o conceito da disciplina:
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Prova 1: 01/08/2024
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Prova 2: 10/09/2024
Avaliações Substitutivas:
Terão direito a avaliações substitutivas alunos com falta justificada a uma das avaliações regulares.
A realização da prova está condicionada a apresentação da documentação comprobatória da justificativa no ato da aplicação da mesma.
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Prova Substitutiva: 12/09/2024
Exame de Recuperação:
Terão direito ao exame final apenas os alunos com conceito D ou F.
No exame será cobrado todo o conteúdo ministrado até a data do mesmo.
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Exame de Recuperação: 19/09/2024
Haverá uma tolerância de 15 minutos de atraso nas avaliações e a permanência mínima será de 40minutos. Para a realização das avaliações será exigido apresentação de documento de identificação com foto.
Notas e Conceitos:
Média Parcial:
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MP=(P1 + P2)/2
Média Final:
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MF=MP se o aluno não fizer o Exame
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MF=(MP+ Exame)/2 se o aluno fizer o Exame
Conversão para conceito:
A: 8,5 ≤ MF ≤ 10
B: 7 ≤ MF < 8,5
C: 5,5 ≤ MF < 7
D: 4,5 ≤ MF < 5,5
F: 0 ≤ MF < 4,5
Conteúdo das Aulas:
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25/06 - Introdução. Terminologia e definições básicas. ( seção 1.1 do livro de Zill; lista 1 -exercícios 1-3 )
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27/06 - Equações separáveis. (seção 2.2 do livro de Zill; lista 1- exercício 5, itens a) até f ) )
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02/07 -EDOs lineares de primeira ordem: fator Integrante. (seção 2.3 do livro de Zill; lista 1 -exercícios 6, 8 e 10)
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04/07 -Problema de Valor Inicial (PVI). Equações Exatas (seção 2.4 do livro de Zill - não precisa ler a parte de fator integrante para equações exatas). Lista 1 - exercícios 7 e 9. Lista de Equações Exatas.
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11/07 - Soluções por substituição - Equação homogênea e equação de Bernoulli (seção 2.5 do livro de Zill; Lista 1 - exercício 5, itens g) até j) e exercício 11)
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16/07 - Campo de direções: seção 2.1.1 (páginas 38 a 40) do livro do Zill.
Equações autônomas: seção 2.1.2 (páginas 40 a 45) do livro do Zill ( exercícios 8, 9 e 10 da Lista 2).
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18/07 - Problemas de modelagem; modelos exponenciais -Decaimento radioativo, Lei de resfriamento/aquecimento de Newton
(seções 1.3 e 3.1 do livro do Zill; Lista 2 - exercícios 1-4 )
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23/07 - Problemas de modelagem - Circuitos Elétricos, Misturas (seções 1.3 e 3.1 do livro do Zill; Lista 2 - exercícios 5-7)
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25/07 - Problemas de modelagem - Modelos de crescimento populacional: Modelo Malthusiano; Crescimento logístico (Verhurst) (seção 3.2 do livro de Zill, o exercício 3 da seção 3.2 do livro do Zill.)
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30/07 - Teorema de Existência e Unicidade: Enunciado e Consequências. (Capitulo 1 do livro do Zill, páginas 15 até 17. Lista 2 - exercícios 11-13). Revisão e exercícios.
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01/08 - Prova 1
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06/08 - EDOs lineares de segunda ordem: Problemas de valor inicial (PVI) e de contorno (PVC) e intervalos de definição. (seção 4.1.1 e começo da seção 4.1.2 do livro de Zill; lista 3 - exercícios 5 e 6).
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08/08 - Princípio de superposição. Wronskiano. Dependência e independência linear. (seção 4.1.2 do livro de Zill, exercícios 4,7 e 8 da lista 3). Redução de ordem (seção 4.2 do livro de Zill, exercício 16 da lista 3).
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13/08 - EDOs lineares homogêneas de segunda ordem com coeficientes constantes. Raízes reais e distintas. Raízes repetidas. (seção 4.3 do livro de Zill; exercícios 1-3 da lista 3).
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15/08 - EDOs lineares homogêneas de segunda ordem com coeficientes constantes. Raízes complexas. Comportamento assintótico das soluçoes. Como encontrar a EDO a partir da solução geral. Equação de Euler-Cauchy. (exercícios 9-15 e 17 da lista 3).
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22/08 - Método dos coeficientes indeterminados (seção 4.4 -páginas 148 a 154 - do livro de Zill; exercícios 1,2 e 5 da lista 4).
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27/08 - Método de variação dos parâmetros (seção 4.6 - páginas 165 a 169 do livro do Zill; exercícios 3,4 e 6 da lista 4).
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29/08 - Aplicações de EDOs de segunda ordem: modelos mecânicos e elétricos. (seção 5.1 do livro de Zill; exercícios 7-14 da lista 4).
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03/09 - Circuito RLC (exercícios 16 a 18 da lista 4). Sistemas de EDOs de primeira ordem. (seção 4.9 do livro do Zill; exercícios 8 e 9 da lista 5).
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05/09 - Revisão e exercícios.
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10/09 - Prova 2
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12/09 - Prova substitutiva
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17/09 - Vista de provas (de 11-12 ou 14-15, sala 502-2)
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19/09 - Exame de recuperação
Listas:
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Lista 2 (- Modelagem, equações autônomas, e Teorema de Existência e Unicidade)
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Lista 5 (EDOs lineares de ordem superior e sistemas de EDOs de primeira ordem)
Quem precisa de mais exercícios:
Livro do Zill:
seção 1.1 - exercícios 1-7, 11, 12, 14-17, 21, 22, 24
seção 2.2 - exercícios 1-22 (apenas os ímpares)
seção 2.3 - exercícios 1-36 (apenas os ímpares)
seção 2.4 - exercícios 1-10, 21, 22, 42, 43 e 44
seção 2.5 - exercícios 3, 4, 5, 7, 9, 11, 17, 18
seção 2.1 - exercícios 1a, 2b, 10a, 15a, 16 (páginas 45 a 47) ; exercício 36 (página 48)
seção 3.1 - exercícios 1, 3, 5, 8, 11, 13, 15, 21, 23, 25, 27, 29, 31 e 33
seção 3.2 -exercício 3
seção 4.1 -exercícios 1-4, 7, 14, 23-28, 30 (páginas 136 e 137)
seção 4.2 - exercícios 1-16 (página 140)
seção 4.3 - exercícios 1-14, 29-34, 37-40, 43-55
seção 4.7 - exercícios 1-10, 25-28, 31-32
seção 4.4 - exercícios 1, 5, 6, 9, 11, 17, 27, 29, 33, 37
seção 4.6 - exercícios1, 3, 5 9, 12, 16, 18, 20, 23.
seção 4.7 - exercícios 19-24
seção 4.9 -exercícios 1-4, 21 e 22. Nos exercícios 1 e 2, determine também os pontos de equilíbrio e classifique-os.
O colapso da ponte Tacoma (veja o vídeo ), é um exemplo do que o fenômeno da ressonância pode causar (a explicação de que a ressonância foi responsável pelo colapso, no entanto, não é consenso - veja o artigo da revista Physics Today, bem como os artigos científicos citados nela).
Exercícios de revisão para a prova 1:
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Técnicas de resolução: Exercícios 18 a 28 da seção de revisão do capítulo 2 do livro do Zill (páginas 87 e 88).
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Equações autônomas e Modelagem: Exercícios 1 a 10 da lista 2 do Gradmat
Provas antigas: P1_2019A e P1_2019B (conteúdo dos exercícios 3 e 4 das provas antigas não vai ser cobrado nesse semestre )