Sumários

Resolução da equação das ondas via transformação de Fourier

29 Abril 2021, 10:30 José Francisco da Silva Costa Rodrigues

Revisão da corda vibrante e a fórmula de d'Alembert, em particular para o problema de Cauchy da equação das ondas em R. O problema de Cauchy   Rn com condições iniciais no espaço de Schwartz. A transformação de Fourier reduz o problema à solução da equação paramétrica das oscilações lineares para a transformada de Fourier cuja solução, via transformação de Fourier inversa dá uma fórmula integral, para as transformadas de Fourier das condições iniciais com as funções coseno e seno, que resolve a equação das ondas. No caso unidimensional a fórmula de d'Alembert é recuperada dessa fórmula. A conservação da energia e a unicidade do problema de Cauchy. 

Exercício de desenvolvimento: demonstrar que a solução de Laplace do problema de Cauchy para a equação do calor em   Rn , quando o t—>0,  tende para a condição inicial f:(
a) uniformemente em x, quando f é uma função de Schwartz (indefinidamente diferenciácvel com decrescimento rápido no infinito);
(b) na norma L1(Rn) se f é uma função neste espaço;
(c)  na norma  L2(Rn) se  f é uma função neste espaço;


A equação do calor e a transformação de Fourier

27 Abril 2021, 11:30 José Francisco da Silva Costa Rodrigues

O problema de Cauchy da equação do calor em RN com condição inicial regular no espaço de Schwartz. A transformação de Fourier reduz  problema a uma equação diferencial no tempo, cuja solução imediata, pela transformação inversa de Fourier fornece a solução de Laplace. Esta é dada pela convolução do kernel do calor, que é um kernel de Gauss-Weierstrass parametrizado pela raiz quadrada do tempo t. A condição inicial é satisfeita pontualmente no caso da condição inicial ser contínua e limitada, por exemplo, e quase sempre se fôr de L2(RN ).   

Resolução de exercícios com transformação de Fourier. 
A possível utilização de um calculador como o
https://www.wolframalpha.com/input/?i=Fourier+transform+calculator


A equação do calor e a transformação de Fourier

27 Abril 2021, 10:30 José Francisco da Silva Costa Rodrigues

O problema de Cauchy da equação do calor em RN com condição inicial regular no espaço de Schwartz. A transformação de Fourier reduz  problema a uma equação diferencial no tempo, cuja solução imediata, pela transformação inversa de Fourier fornece a solução de Laplace. Esta é dada pela convolução do kernel do calor, que é um kernel de Gauss-Weierstrass parametrizado pela raiz quadrada do tempo t. A condição inicial é satisfeita pontualmente no caso da condição inicial ser contínua e limitada, por exemplo, e quase sempre se fôr de L2(RN ).  

 Resolução de exercícios com transformação de Fourier. 
A possível utilização de um calculador como o
https://www.wolframalpha.com/input/?i=Fourier+transform+calculator


Extensão da transformação de Fourier a L^2

22 Abril 2021, 11:30 José Francisco da Silva Costa Rodrigues

A densidade das funções de Schwartz no espaço L2(Rn), pelo lema das transformações lineares contínuas, permite definir a transformação de Fourier em   L2(Rn) como um operador bem definido que, pelo teorema de Plancherel, é uma isometria para a norma   L2. A representação da transformação de Fourier é a integral clássica para as funções de   L2(Rnque também sejam somáveis e é dada por limites funcionais no caso geral.

Resolução de exercícios relacionados com as propriedades da transformação de Fourier nas funções regulares e nas funções somáveis. 


Extensão da transformação de Fourier a L^2

22 Abril 2021, 10:30 José Francisco da Silva Costa Rodrigues

A densidade das funções de Schwartz no espaço L2(Rn), pelo lema das transformações lineares contínuas, permite definir a transformação de Fourier em   L2(Rn) como um operador bem definido que, pelo teorema de Plancherel, é uma isometria para a norma   L2. A representação da transformação de Fourier é a integral clássica para as funções de   L2(Rnque também sejam somáveis e é dada por limites funcionais no caso geral.

Resolução de exercícios relacionados com as propriedades da transformação de Fourier nas funções regulares e nas funções somáveis.