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dc.contributor.advisor1Sato, Fernando-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6443348814893849pt_BR
dc.contributor.referee1Carvalho, Ana Cláudia Monteiro de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/pt_BR
dc.contributor.referee2Furones, Maikel Ballester Yusat-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.brpt_BR
dc.creatorTeixeira, Leonardo da Motta de Vasconcellos-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8953284195394246pt_BR
dc.date.accessioned2022-08-29T20:25:42Z-
dc.date.available2022-08-29-
dc.date.available2022-08-29T20:25:42Z-
dc.date.issued2020-02-18-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14375-
dc.description.abstractIn the past century, computational methods have been being applied more and more to physical systems, in special to systems which are chaotic in nature or don’t have an analytical solution, or both, such as is the case for systems that obey the N-body problem. To solve such systems, it is necessary to select the most suitable numerical method, one that takes into account both the necessary time and computational resources available to the researcher, and in order to be able to do so, one must have a good set of tools available. In this work we present a numerical method known as the Hermite Scheme, a fourth-order predictor-corrector integrator which makes use of an Individual Time Step structure, making it capable of processing multi-scale systems. We test its accuracy and study its applicability to the N-body problem, extending the result to chaotic systems in general. We then proceed to check its performance for a N-body system, and compare it to the performance of another fourth-order integrator, the Runge-Kutta. Lastly we verify its performance to multi-scale systems by reproducing some real-life results. Our results show that the Hermite Scheme has a good applicability to N-body systems, with an overall performance better than the fourth order Runge-Kutta. It also shows a good performance when applied to multi-scale systems, with no harm to its overall time performance, which can be applied to other multi-scale systems other than the N-body problem. With this verification, we intend to further apply this method to collision processes and apply the final result on the study of planet formation. The method also shows great potential applicability to Condensed Matter Physics, and we intend to test-apply to known systems in the future.pt_BR
dc.description.resumoNo último século, métodos computacionais vem sendo aplicados mais e mais a problemas físicos, em especial àqueles que ou são caóticos ou não possuem solução analítica, ou ambos, como é o caso de sistemas que obedecem ao problema de N-corpos. Para resolver tais problemas, é necessário selecionar o método numérico mais adequado, um que leve em consideração ambos o tempo necessário e os recursos computacionais disponíveis ao pesquisador responsável; e para que ele seja capaz de fazê-lo, é necessário que ele tenha uma ampla gama de ferramentas disponíveis. Neste trabalho, mostraremos um método numérico conhecido como o Esquema de Hermite, um integrador de quarta ordem preditor- corretor que faz uso de uma estrutura de Passo de Tempo Individual, tornando-o capaz de processar sistemas em multiescalas. Nós testamos sua precisão e estudamos sua aplicação ao problema de N-corpos, estendendo o resultado a sistemas caóticos em geral. Em seguida, verificamos seu desempenho para um sistema de N-corpos e comparamos o resultado com o desempenho de outro integrador de quarta ordem, o Runge-Kutta. Por último nós reproduzimos resultados reais para verificamos seu desempenho em sistemas multiescala. Nossos resultados mostram que o Esquema de Hermite possui uma boa aplicabilidade para sistemas de N-corpos, com um desempenho ao todo melhor do que um Runge-Kutta de quarta ordem. Ele também apresenta um bom desempenho quando aplicado a sistemas multiescala, com nenhum prejuízo à sua performance temporal total, demonstrando que pode ser aplicado a sistemas multiescala que não somente o problema de N-corpos. Com estas verificações, pretendemos no futuro aplicar este método a sistemas com processos de colisão, e aplicar o resultado final no estudo de formação planetária. O método também apresenta grande potencial para aplicação em sistemas de Física da Matéria Condensada, nos quais pretendemos testar a aplicação do método em sistemas conhecidos no futuro.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentICE – Instituto de Ciências Exataspt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectFísica computacionalpt_BR
dc.subjectEsquema de Hermitept_BR
dc.subjectN-corpospt_BR
dc.subjectMatéria condensadapt_BR
dc.subjectComputational physicspt_BR
dc.subjectHermite schemept_BR
dc.subjectN-bodypt_BR
dc.subjectCondensed matter physicspt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.titleThe hermite scheme: an application to the n-body problempt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
Appears in Collections:Doutorado em Física (Teses)



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