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Introducción a los sistemas dinámicos a nivel de secundaria

Dentro de un mes daré una charla a estudiantes de secundaria motivados sobre un tema de mi elección de sistemas dinámicos y/o teoría ergódica.

Tengo problemas para encontrar un tema lo suficientemente convincente como para mantener su interés, pero lo suficientemente elemental como para ser comprensible. En particular, tengo que mantenerme alejado de los conceptos de medida y del cálculo multivariante, a menos que pueda compartimentar de alguna manera los conceptos de medida necesarios (por ejemplo, la medida de Lebesgue en un colector probablemente esté bien).

Tengo cierta inclinación por dar una charla sobre el billar dinámico sobre polígonos (muy fácil en cuanto a los requisitos previos), pero pensé en preguntar de todos modos para escuchar algunas ideas diferentes. Por ejemplo, ¿a alguien se le ocurre un tema de mecánica celeste fácil de tratar en el instituto?

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Amzoti Puntos 46324

Yo miraría los siguientes puntos.

Libros:

  • "Un primer curso de sistemas dinámicos caóticos: Theory And Experiment (Studies in Nonlinearity)" de Robert L. Devaney

  • Academia Nacional de Ciencias: La ciencia en la frontera

  • Nonlinear Dynamics and Chaos (Dinámica no lineal y caos), de Strogatz, tiene algunos sistemas dinámicos sobre la Dinámica Celeste (ver problemas 6.5.7 a 6.5.10), pero no estoy seguro de que sean apropiados.

  • Sería genial si pudieras construir un circuito electrónico, analizarlo con las matemáticas y luego medir cosas con DMMs y O'scopes y similares. quizás el Oscilador Van Der Pol o un Oscilador Armónico.

Sitios web:

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Amzoti, ¡la referencia de la "referencia"! +1

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nonlinearism Puntos 1319

A propósito de la mecánica celeste, véase esta nota pedagógica: http://www.whydomath.org/node/space/index.html

Me costaría encontrar un éxito más espectacular de la teoría de los sistemas dinámicos en el mundo real.

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Es un material convincente. ¡Gracias!

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lhf Puntos 83572

Hablaría del juego del caos para generar imágenes de fractales IFS o conjuntos Julia. Ver los libros Fractales por todas partes y Fractales para el aula por ejemplo.

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Lars Truijens Puntos 24005

Si te conformas con mostrar algunas cosas divertidas (en lugar de explicar realmente las matemáticas profundas), entonces podrías mostrar películas de $n$ -coreografías corporales:

http://melusine.eu.org/syracuse/swf/1-nbody/

O hablar de soluciones a la $n$ -que van al infinito en un tiempo finito:

http://www.ams.org/notices/199505/saari-2.pdf

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arnaud weil Puntos 1

También se puede hablar de autómatas celulares. El juego de la vida es un sistema dinámico.

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