Un enfoque novedoso para la ecuación diferencial telegráfica hiperbólica fraccional en el tiempo con diferenciación temporal de Caputo
Autores: Alaroud, Mohammad; Alomari, Abedel-Karrem; Tahat, Nedal; Al-Omari, Shrideh; Ishak, Anuar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un enfoque novedoso para la ecuación diferencial telegráfica hiperbólica fraccional en el tiempo con diferenciación temporal de Caputo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Enfoque de solución eficiente y novedoso
Ecuación telegráfica hiperbólica fraccional en el tiempo
Técnica de series de potencias fraccionarias
Operador de transformada de Laplace
Problemas de valor inicial
Licencia
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Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
En el análisis actual, se considera un enfoque de solución novedoso, eficiente y aplicable, basado en una técnica de series de potencias fraccionarias y el operador de transformada de Laplace, para predecir ciertas soluciones aproximadas precisas (ASs) para una ecuación de telegrafía hiperbólica fraccional en el tiempo mediante el uso de derivadas fraccionarias en un sentido de Caputo. Las soluciones se obtienen en una fórmula de series de Maclurin fraccionarias resolviendo el problema original en el espacio de Laplace con la ayuda de un concepto de límite que tiene menos iteraciones pequeñas que la técnica clásica de series de potencias fraccionarias. Para confirmar la aplicabilidad y viabilidad del enfoque propuesto, se consideran tres problemas de valor inicial apropiados. En consecuencia, algunas simulaciones de los resultados obtenidos se implementan numérica y gráficamente para respaldar el efecto del parámetro de orden fraccional en el comportamiento geométrico de las soluciones obtenidas. Además, se realizan representaciones gráficas para verificar el análisis de convergencia de las soluciones de series fraccionarias de la solución clásica. Por lo tanto, la técnica propuesta se propone como un enfoque directo, preciso y potente para manejar modelos fraccionarios en el tiempo en varios fenómenos físicos.
Descripción
En el análisis actual, se considera un enfoque de solución novedoso, eficiente y aplicable, basado en una técnica de series de potencias fraccionarias y el operador de transformada de Laplace, para predecir ciertas soluciones aproximadas precisas (ASs) para una ecuación de telegrafía hiperbólica fraccional en el tiempo mediante el uso de derivadas fraccionarias en un sentido de Caputo. Las soluciones se obtienen en una fórmula de series de Maclurin fraccionarias resolviendo el problema original en el espacio de Laplace con la ayuda de un concepto de límite que tiene menos iteraciones pequeñas que la técnica clásica de series de potencias fraccionarias. Para confirmar la aplicabilidad y viabilidad del enfoque propuesto, se consideran tres problemas de valor inicial apropiados. En consecuencia, algunas simulaciones de los resultados obtenidos se implementan numérica y gráficamente para respaldar el efecto del parámetro de orden fraccional en el comportamiento geométrico de las soluciones obtenidas. Además, se realizan representaciones gráficas para verificar el análisis de convergencia de las soluciones de series fraccionarias de la solución clásica. Por lo tanto, la técnica propuesta se propone como un enfoque directo, preciso y potente para manejar modelos fraccionarios en el tiempo en varios fenómenos físicos.