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Integrales cuadráticas primeras de sistemas dinámicos dependientes del tiempo de la forma

Autores: Mitsopoulos, Antonios; Tsamparlis, Michael

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Integrales cuadráticas primeras de sistemas dinámicos dependientes del tiempo de la forma


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Sistema dinámico dependiente del tiempo
Primeras integrales
Ecuaciones diferenciales parciales
Tensor de Killing
Forma polinomial

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Consideramos el sistema dinámico dependiente del tiempo donde es una función arbitraria no nula y los coeficientes de conexión se calculan a partir de la métrica cinética (energía cinética) del sistema. Para determinar las primeras integrales cuadráticas (QFIs) asumimos que donde los coeficientes desconocidos son tensores que dependen de y imponen la condición . Esta condición conduce a un sistema de ecuaciones diferenciales parciales (PDEs) que involucran las cantidades y . A partir de estas PDEs, se sigue que es un tensor de Killing (KT) de la métrica cinética. Utilizamos el KT de dos maneras: a. Asumimos una forma polinómica general en ambos para y ; b. Expresamos en una base de los KTs de orden 2 de la métrica cinética asumiendo que los coeficientes son funciones de . En ambos casos, esto conduce a un nuevo sistema de PDEs cuya solución requiere que especifiquemos ya sea o . Consideramos primero que es un polinomio general en y encontramos que en este caso el sistema dinámico admite dos QFIs independientes que recopilamos en un Teorema. A continuación, especificamos que las cantidades sean el potencial de Kepler dependiente del tiempo generalizado y determinamos las funciones para las cuales se admiten QFIs. Ampliamos la discusión a la ecuación diferencial no lineal y calculamos la relación entre los coeficientes para que se admitan QFIs. Aplicamos los resultados para determinar los QFIs de la ecuación de Lane-Emden generalizada.

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