Introdução à Análise Matemática de Modelos da Hidrodinâmica
Local, dia e horário:
CB08 Segunda-feira das 16 às 18 horas
CB18 Quarta-feira das 16 às 18 horas
Atendimento: Sala 305, IMECC, quarta-feira às 13 horas.
Ementa: Descrição Lagrangiana e Euleriana de escoamentos. Teorema do Transporte. Dedução das equações de Euler e Navier-Stokes. Decomposição de Helmholtz–Hodge. Quantidades conservadas. Equação de vorticidade e a Lei de Biot-Savart. Teorema de Circulação de Kelvin. Escoamentos potenciais e o paradoxo de D’Alembert. Exemplos. Camada Limite. As equações de Prandtl para camada limite. Teoremas de existência, unicidade e regularidade de soluções de alguns modelos da hidrodinâmica. Critério de continuação de Beale-Kato-Majda. Escoamentos com simetria.
Pré-requisitos: Cálculo 1, 2 e 3; Álgebra Linear; Análise 1 e 2. É recomendável (mas não restritivo) que o(a) aluno(a) tenha conhecimento básico sobre os espaços L^p, espaços de Sobolev, topologia fraca, distribuições, principalmente para a parte final do curso.
Critérios de avaliação: Frequência mínima de 75% das aulas ministradas. Listas de exercício e seminário.
Lista 1 (exercícios 1.1-1,1.2-1, 1.2-2, 1.3-1 de [3])
Lista 2 (exercícios 3.1, 3.3, 3.4, 3.5 e 3.6 de [2]; 5.1 e 5.3 de [1])
Data de entrega da lista 3: 29/10
Bibliografia:
- D. J. Acheson, Elementary fluid dynamics, Oxford Applied Mathematics and Computing Science Series, The Clarendon Press, Oxford University Press, New York, 1990.
- S. Childress, An introduction to theoretical fluid mechanics, Courant Lecture Notes in Mathematics, 19, AMS, Providence, RI, 2009.
- A. J. Chorin, J. E. Marsden, A mathematical introduction to fluid mechanics, Springer-Verlag, New York-Heidelberg, 1979.
- M. Lopes Filho, H. J. Nussenzveig Lopes, Y. Zheng, Weak solutions for the equations of incompressible and inviscid fluid dynamics, 22ºColóquio Brasileiro de Matemática, IMPA, Rio de Janeiro, 1999. (Faça o download em http://www.im.ufrj.br/%7Emlopes/flmini.ps)