Solución multivariante de Mittag-Leffler para un oscilador armónico forzado de orden fraccional
Autores: Mendiola-Fuentes, Jessica; Guerrero-Ruiz, Eugenio; Rosales-García, Juan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Solución multivariante de Mittag-Leffler para un oscilador armónico forzado de orden fraccional
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Oscilador armónico
Derivadas fraccionarias
Método de Laplace
Ecuación diferencial
Funciones multivariadas de Mittag-Leffler
Simulaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El oscilador armónico es un sistema físico-matemático fundamental que permite la descripción de una variedad de modelos en muchos campos de la física. La utilización de derivadas fraccionarias en lugar de derivadas tradicionales permite modelar una gama más diversa de comportamientos. Además, si el efecto de la derivada fraccionaria se aplica a cada uno de los términos de la ecuación diferencial, esto implicará una mayor complejidad en la descripción de las soluciones analíticas de la ecuación diferencial fraccionaria. En este trabajo, mediante el uso del método de Laplace, se presentan las soluciones para el oscilador armónico fraccionario forzado de múltiples términos, descritas a través de funciones de Mittag-Leffler multivariables. Además, se abordan los casos de osciladores armónicos fraccionarios libres amortiguados y no amortiguados. Finalmente, a través de simulaciones, se demuestra el efecto de la derivada fraccionaria no entera, y se verifica la consistencia del resultado al recuperar el caso entero.
Descripción
El oscilador armónico es un sistema físico-matemático fundamental que permite la descripción de una variedad de modelos en muchos campos de la física. La utilización de derivadas fraccionarias en lugar de derivadas tradicionales permite modelar una gama más diversa de comportamientos. Además, si el efecto de la derivada fraccionaria se aplica a cada uno de los términos de la ecuación diferencial, esto implicará una mayor complejidad en la descripción de las soluciones analíticas de la ecuación diferencial fraccionaria. En este trabajo, mediante el uso del método de Laplace, se presentan las soluciones para el oscilador armónico fraccionario forzado de múltiples términos, descritas a través de funciones de Mittag-Leffler multivariables. Además, se abordan los casos de osciladores armónicos fraccionarios libres amortiguados y no amortiguados. Finalmente, a través de simulaciones, se demuestra el efecto de la derivada fraccionaria no entera, y se verifica la consistencia del resultado al recuperar el caso entero.