Caracterização e identificação de barreiras de transporte em sistemas dinâmicos

• Processo: 24/14825-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Brasil
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Iberê Luiz Caldas
• Beneficiário: Iberê Luiz Caldas
• Pesquisador visitante: Jose Danilo Szezech Jr
• Instituição do Pesquisador Visitante: Setor De Ciências Exatas E Naturais/Scen/Uepg, Brasil
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/03211-6 - Dinâmica não linear, AP.TEM
• Assunto(s): Sistemas dinâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: barreiras de transporte | Equação de fluxo | Estruturas Lagrangeanas coerentes | Expoente de Lyapunov a tempo finito | Transporte Caótico | Sistemas Dinâmicos

Resumo

Os fenômenos de transporte em sistemas dinâmicos têm sido amplamente estudados, com os efeitos não lineares desempenhando um papel essencial na compreensão de diversos processos detransporte. A turbulência, em particular, é uma questão antiga na física clássica e tem sido alvo de intensas pesquisas por várias décadas, abrangendo uma ampla gama de problemas relacionados afluidos, plasmas e ondas. De fato, considerável esforço tem sido dedicado a obter uma descrição detalhada do surgimento e desenvolvimento da turbulência. A turbulência em fluidos é fundamental na evolução temporal de muitos sistemas, desde a atmosfera planetária e estelar até as superfícies deaviões e carros. A turbulência em plasmas, em especial, tornou-se cada vez mais relevante na pesquisa sobre fusão magnética, onde se acredita que a turbulêncina borda do plasma desempenha um papel crucial no transporte de energia e partículas. Neste plano de pesquisa, investigamos modelos de fluxos de fluidos que dependem explicitamente do tempo. Diferentemente dos sistemas independentes do tempo, esses modelos não apresentam pontos fixos, e as separatrizes resultantes possuem uma dependência explícita do tempo. Conhecer e analisar as separatrizes é fundamental para determinar o transporte de fluxos, sendo essas estruturas conhecidas como Estruturas Lagrangianas Coerentes (ELC). Normalmente, os expoentes de Lyapunov a tempo finito sãoutilizados para identificar as ELCs, mas aqui propomos testar novos diagnósticos, como a entropia, para determiná-las, além de explorar outras equações de fluxo. Para alcançar esse objetivo, desenvolveremos métodos capazes de identificar, determinar e calcular o transporte. A abordagem desses tópicos permitirá avanços significativos em nosso conhecimento sobre sistemas complexos esuas possíveis aplicações em diversas áreas científicas e tecnológicas. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DOS SANTOS, VAGNER; SALES, MATHEUS ROLIM; CALDAS, IBERE LUIZ; VIANA, RICARDO LUIZ; SZEZECH JR, JOSE DANILO. Extended networks as a route of stabilization of divergent dynamics. CHAOS SOLITONS & FRACTALS, v. 193, p. 8-pg., 2025-04-01. (24/14825-6, 18/03211-6, 23/08698-9)

BARONI, RODRIGO SIMILE; DE CARVALHO, RICARDO EGYDIO; SZEZECH JUNIOR, JOSE DANILO; CALDAS, IBERE LUIZ. Transport barriers and directed transport in the rational standard nontwist map. PHYSICAL REVIEW E, v. 111, n. 3, p. 10-pg., 2025-03-04. (18/03211-6, 19/07329-4, 24/14825-6, 24/04557-4)

SOUSA, GUSTAVO A.; SOUZA, DIOGO L. M.; GABRICK, ENRIQUE C.; DOS REIS, PATRICIO D. C.; BENTIVOGLIO, LUCAS E.; BATISTA, ANTONIO M.; SZEZECH JR, JOSE D.. Continuous and Discrete Compartmental Models for Infectious Disease. Brazilian Journal of Physics, v. 55, n. 3, p. 10-pg., 2025-06-01. (24/14478-4, 24/14825-6, 25/02318-5)