sábado, 25 de março de 2017

Carnaval e Semana Santa


                Por que o Carnaval e a Semana Santa mudam ano a ano, diferentemente do Natal?

                No início, a maioria dos cristãos celebrava sua Páscoa uma semana após a dos judeus, que é conhecida como Festa da Libertação do povo judeu do Antigo Egito. Isto ocorreu de acordo com o calendário judaico, no Oriente Médio, na estação do ano, primavera sendo que a partir daí os judeus deixaram de ser escravos. Os judeus passaram a comemorar sua Páscoa na primeira lua cheia do equinócio da primavera (outono no hemisfério sul). Já a Páscoa cristã a partir do ano 325 após o Concílio de Niceia, passou a ser comemorada no primeiro domingo de lua cheia depois do equinócio de primavera. A partir daí é só caminhar no calendário: Domingo de Ramos é uma semana antes da Páscoa, a Quarta-feira de Cinzas é 40 dias antes do domingo de Ramos (Quaresma) e um dia antes é Terça-feira de Carnaval.
                Terminamos com duas informações:
Primeira – A palavra equinócio, elemento da Astronomia, vem do latim AEQUUS (igual) e NOX (noite) e significa noites iguais, ocasiões em que o dia e a noite duram o mesmo tempo;

Segunda – Para você programar seus passeios até 2020, vai a informação ano a ano de que dia de Abril vai ser a Páscoa cristã: 2017 no dia 16; 2018 dia 01; 2019 dia 21 e em 2020 dia 12, de acordo com a Astronomia. 

domingo, 12 de março de 2017

As Equações Diferenciais ao Longo do Tempo


                O desenvolvimento das equações diferenciais (E.D.) ordinárias e parciais está entrelaçado com o da Matemática. Vamos traçar um perfil histórico deste desenvolvimento e os personagens principais.
                Tudo começou com o inglês Isaac Newton (1642-1727) com suas descobertas no Cálculo (derivada) e das leis fundamentais da Mecânica publicadas em 1687 no livro Philosophia Naturalis Principia Mathematica, e com Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) que chegou aos mesmos resultados de Newton no Cálculo de forma independente após Newton, mais foi o primeiro a publicá-los em 1684 na  Acta  Eruditorium  espécie de periódico científico da época. Newton classificou as E.D. ordinárias de primeira ordem em três grupos:  as que se escrevem nas formas
   e  onde .
Para as da forma  quando é um polinômio nas variáveis x e y, Newton desenvolveu um método de como resolver a E.D. via séries infinitas. Já Leibniz descobriu o método de separação de variáveis em 1691, a redução de equações homogêneas em separáveis e em 1694 o procedimento de como resolver uma E.D. ordinária de ordem linear.
                Johannn Bernoulli (1667-1748) e seu irmão Jakob (1654-1705) contribuíram no desenvolvimento de resolução de E.D. e ampliaram o campo de aplicação em Mecânica. Em 1694 Johannn Bernoulli resolveu a equação , para constante sendo que, na época não tinha ainda a informação que . 
Daniel Bernoulli (1700-1782), filho de Johannn Bernoulli, com interesse nas E.D. parciais e suas aplicações tem seu nome associado à conhecida equação de Bernoulli da Mecânica dos fluidos e foi o primeiro a encontrar as funções que hoje são conhecidas como funções de Bessel.
                Leonhard Euler (1707-1783) aluno de Johannn Bernoulli e parceiro de Daniel Bernoulli foi considerado o maior matemático do século XVIII. Tem contribuição em quase todas as áreas da Matemática; identificou a condição de exatidão das E.D. ordinárias de primeira ordem, contribuiu para a teoria dos fatores integrantes, apresentou a solução geral das equações diferenciais lineares com coeficientes constantes, trabalhou com as equações não homogêneas, usou séries de potências para resolver E.D. ordinárias, além de propor um método numérico para um problema de valor inicial de primeira ordem e contribuições no estudo das E.D. Parciais.
                Avançando um pouco mais no tempo, nos deparamos com Joseph Louis Lagrange (1736-1813) que obteve fama com a obra Mécanique Analytique publicada em 1788, e quanto às E.D. mostrou que a solução de uma E.D. ordinária linear de ordem n é uma combinação linear de n soluções independentes, publicou o desenvolvimento completo do método da variação dos parâmetros e fez um tratamento fundamental nas E.D. Parciais.
No período de 1749 á 1827, viveu Pierre Simon de Laplace que marcou sua presença com a conhecida equação de Laplace e com as transformadas de Laplace útil para encontrar a solução de E.D. Ordinárias. No final do século XVIII outros métodos elementares para resolver E.D. Ordinárias foram descobertas. Já no século XIX o interesse voltou-se para as questões da existência e unicidade de Problema de Valor Inicial e para métodos baseados em séries de potências, surgindo várias funções soluções de E.D., tais como a de Bessel, Chebyshev, Legendre, Hermite e Hankel. Neste período, as equações que não se resolviam por meios analíticos, levaram a aprimorar e elaborar métodos numéricos para descrever a solução de forma aproximada. A partir daí, o interesse voltou-se a compreensão qualitativa do comportamento das soluções do ponto de vista geométrico e o uso de procedimentos numéricos de E.D. e sistemas, não lineares.
Fontes:
1.       Boyce, William; Diprima, Richard: Equações Diferenciais Elementares e Problemas de Valores de Contorno; Editora LTC

2.       Boyer, Carl B.; História da Matemática; Editora Edgard Blucher LTDA.

sexta-feira, 17 de fevereiro de 2017

A Álgebra Linear na Graduação

Álgebra Linear é um segmento da Matemática que teve sua origem na discussão de Sistemas Lineares Algébricos e Diferenciais. Como tópicos principais abordados em graduação, citamos os espaços vetoriais (morada de vetores) e suas propriedades, as transformações lineares entre espaços vetoriais com destaque para os operadores (transformações lineares de um espaço nele mesmo), além dos autovalores e auto vetores bem como a diagonalização de operadores. Na sequência, escrevemos os resultados principais: O Espaço ℝn, Combinação linear e independência linear entre vetores, bases, ortogonalidade no ℝn, bases ortogonais e o algoritmo de GRAM-SCHMIDT, transformações lineares e suas propriedades, coordenadas e mudança de base, autovalores e auto vetores, diagonalização de operadores e equações diferenciais ordinárias lineares.

Quanto sua aplicação, além da forte contribuição para a solução exata de equações diferenciais ordinárias lineares e em processos aleatórios (Cadeias de Markov), temos também sua presença na Física, em Ótica e Mecânica Quântica, na Engenharia no estudo de vibrações e em Dinâmica de corpos rígidos ligados a problema de rotação e translação, fazendo-se também presente no problema de temperatura em estado estacionário em uma placa fina com faces isoladas. Para encerrar lembramos também a Criptografia, Computação gráfica e o modelo presa-predador como usuários da Álgebra Linear. Mais detalhes podem ser vistos em LINEAR ALGEBRA AND ITS APPLICATIONS; GILBERT STRANG; ACADEMIC PRESS. 1980 

terça-feira, 20 de outubro de 2015

A origem do Prêmio Nobel



Em 1895, uma fortuna de 33 milhões de coroas sueca era legada em testamento pelo Químico, Engenheiro e Industrial sueco Alfred Bernhard Nobel (1833-1896) para uma fundação que premiaria anualmente pessoas ou instituições que tivessem contribuído para benefício geral da humanidade em diferentes áreas da Ciência, na Literatura e na luta pela paz, e que não deveria haver discriminação com relação a nacionalidade do premiado.

Para a distribuição dos prêmios, Nobel indicou a Academia Real Sueca de Ciências (para escolher os laureados nas áreas de Física e Química), o Instituto Real Carolíneo Médico-Cirúrgico (para os de Medicina ou Fisiologia), a Academia Sueca (para os de Literatura) e o Parlamento Norueguês (para os da paz). Mais tarde, em 1968, foi instituído o Prêmio Nobel de Economia, patrocinado pelo Banco Sueco.

O primeiro conjunto de prêmios foi entregue no dia 10 de dezembro (data de morte de Alfred Bernhard Nobel) de 1901, e o de Economia em 1969.

Fonte: Memória Hoje, Volume 2, Ciências Exatas (Instituto Ciências Hoje)

segunda-feira, 14 de setembro de 2015

A Holografia e o Futebol


 



  A palavra holografia é proveniente do grego. Holografia
é uma espécie de fotografia tridimensional que usa a
propriedade ondulatória da luz enquanto método de



registro “integral” da informação, posto que considera
tanto o relevo quanto a profundidade das imagens.

A holografia foi concebida teoricamente em 1948 pelo físico húngaro Dennis Gabor, agraciado com o prêmio Nobel de Física em 1971 por esta criação. No entanto, somente a partir dos anos 1960, com a invenção do laser, foi possível executar a técnica. Em 1967, o físico russo Yu DNISYUK conseguiu fazer hologramas visíveis sob a luz comum, o que antes era necessário o laser, tanto para ser produzida quanto para ser vista.

Já está em andamento o acúmulo de tecnologia para transmitir futebol por holografia, onde não há tela comum como a presença da televisão ou cinema. Imagine-se comprando um ingresso para assistir a uma partida do seu time favorito no estádio da sua cidade: toda a movimentação da partida transcorrerá dentro do gramado a sua frente, incluindo os jogadores, juízes, sons, dribles, tudo em tamanho real e tempo “real” (pode-se admitir um “delay” de alguns segundos, considerando-se o volume de informações digitais que transitarão). No entanto, a partida ao vivo está ocorrendo há milhares de quilômetros da sua cidade... Certamente, muito melhor que enfrentar as brigas de torcida nos grandes centros urbanos, além do marasmo do sofá com as narrações irritantes de algumas transmissões televisivas...

“halos” (todo ou inteiro) e “graphos” (sinal ou imagem)
 

domingo, 23 de agosto de 2015

Novidade na Praça.




            A Editora Ciência Moderna lançou o livro “Elementos da matemática Básica para Universitários”, livro este destinado aos estudantes que vão receber a Matemática do Ensino Superior e necessitam de uma revisão. Para aqueles estudantes que estão voltando ao curso superior após uma pausa, entendemos que é uma leitura obrigatória e um livro que poderá ser consultado na operacionalização dos elementos da Matemática do Ensino Superior.
            A tecnologia está presente neste livro através do software WXMAXIMA, que tem entre seus atributos cálculos aritméticos, traçado de gráficos e a lógica matemática simbólica.

Organização do Livro
           
             A estrutura deste livro está apresentada da seguinte forma: nos três primeiros capítulos tratamos os números reais e suas operações, campo de trabalho das disciplinas iniciais da Matemática do Ensino Superior, além de expressões algébricas, equações de primeiro e segundo graus e as operações de potenciação e logaritmo nas principais bases. Nos capítulos 4, 5 e 6 tratamos as funções, consideradas uma das mais importantes palavras da linguagem Matemática, que surgem da necessidade quando modelamos algo, muito comum em tecnologia e em outras áreas do conhecimento. Nos próximos dois capítulos apresentamos os números binomiais, com ênfase ao Binômio de Newton e as áreas e volumes das regiões mais usuais em nosso cotidiano, que embasam o cálculo de áreas e volumes de regiões mais complexas. Nos dois últimos capítulos mostramos os passos e ideias iniciais da Probabilidade e Estatística clássica. A seguir, colocamos um Apêndice, onde citamos como ter acesso ao WXMAXIMA, e um guia prático de como usá-lo nos tópicos abordados neste livro. Finalmente, para ajudar o estudante na solução dos problemas propostos, colocamos as respostas e sugestões destes ao final de cada tópico.
            
 Este livro pode ser adquirido através do endereço www.lcm.com.br ou nas grandes livrarias.

Nas versões IMPRESSO (R$48,00) ou E-book (R$28,80).
Os Autores são os Professores
Carlos Alberto B. Braga
José Vicente Moreira (Organizador)
Roberto A. Capistrano
Solange Delgado Moreira
           

domingo, 16 de agosto de 2015

Resolve Esta- 03




               Se a distância entre duas cidades for, por exemplo, 190 km e uma pessoa em seu carro viajar de uma até a outra em 2 horas, dizemos que nessa viagem o carro desenvolveu uma velocidade média de 95 km/h. Suponha que uma pessoa viaja de uma cidade A para uma cidade B com velocidade de 90 km/h e volta de B para A com velocidade de 110 km/h. Nessa viagem de ida e volta, qual foi à velocidade média desenvolvida?
Fonte: Revista do Professor de Matemática número 81.
Resposta: 99 km/h