Eventos do Instituto Federal do Espírito Santo, 5ª Semana da Matemática do Ifes

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CONJUNTO DE JULIA E CONJUNTO DE MANDELBROT: FRACTAIS GERADOS POR SISTEMAS DINÂMICOS COMPLEXOS

Marcia Brandão Santos Cade, Cynthia Lacroix Herkenhoff, Natália Soprani Valente Muniz, Luiz Ricardo Alves Murari, wyctor Fogos da Rocha

Prédio: Pátio Central
Sala: Pátio Central
Data: 2016-05-21 08:00  – 10:00
Última alteração: 2016-05-10

Resumo


Os fractais, uma descoberta da matemática, despertaram o interesse de pesquisadores à medida que começaram a entrar em outras ciências como a física, a geologia, a biologia, a computação gráfica, artes plásticas, encontrando várias aplicações práticas e assumindo um caráter interdisciplinar. O termo Fractal do latim fractus, que significa fragmentado, quebrado, foi criado em 1975, pelo matemático francês Benoit Mandelbrot (1924-2010), para denominar figuras muito irregulares que não podiam ser descritas na Geometria Euclidiana. Ele reuniu ideias de outros matemáticos e usou computadores para fazer os cálculos e simulações que o ajudaram nos seus estudos para criar à teoria dos fractais. Desse modo, foi o responsável pela descoberta de um dos fractais mais conhecidos, o conjunto de Mandelbrot. Nosso objetivo é promover a apresentação de fractais e sua construção por meio de funções iterativas complexas com o auxilio de programa computacional específico (Wolframalpha). Existem diversos tipos de fractais, mas vamos nos ater ao estudo dos fractais conjunto de Julia e o conjunto de Mandelbrot gerados a partir de iterações de funções complexas. Para iterar uma função, calculamos f(x) e depois aplicamos f novamente para encontrar um novo valor, f(f(x)). O conjunto de Julia e o conjunto de Mandelbrot são fractais construídos por meio de funções iterativas complexas, na qual associam a um ponto complexo a + bi uma imagem complexa f (a + bi) = c + di. As iterações podem ser repetidas infinitas vezes, com o auxílio de programas computacionais específicos. O conjunto de Julia é conhecido como o conjunto que separa o plano complexo em dois conjuntos: o formado pelos pontos cujas órbitas tendem a origem e o formado pelos pontos cujas órbitas tendem ao ponto no infinito. O conjunto Julia compõe o conjunto de Mandelbrot e todo ponto C do conjunto de Mandelbrot  na função fc(z) = Z² + C é um conjunto de Julia mas existem pontos no conjunto Julia que não estão no conjunto de Mandelbrot. Ambos são da geometria fractal e serão explorados neste estudo através da plotagem em programa computacional. O público alvo serão alunos do ensino médio, alunos de licenciatura em matemática e professores. Como resultado, espera-se que ao final das atividades realizadas, os participantes possam entender a construção de fractais a partir de sistemas dinâmicos complexos, explorarem o conhecimento matemático utilizado nessas construções, além de expandirem seus conhecimentos sobre a geometria fractal.