UAM Modelagem e Simulação Computacional - A3 (nota 10)

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PERGUNTA 1
Conforme já descrito por especialistas, os processos de modelagem e simulação computacional podem utilizar vários modelos, porém qual dos modelos utilizar, sempre provoca uma série de questionamentos. Nesse sentido, os experimentos com modelos reais geralmente não são usados, uma vez que são bastante caros e torna-se inviável, principalmente, por não permitir a segurança dos resultados obtidos. Por exemplo, realizar um experimento real para o desempenho de um avião caça, sem todos os testes terem sido feitos. Neste exemplo, pode ocorrer que avião não suporte a pressão do ar, altitude ou velocidade e venha a cair, sendo assim os prejuízos serão grandes.
Já os experimentos com modelos físicos são interessantes quando é necessário a construção de maquetes, portfólios, entre outros, assim como os modelos matemáticos, normalmente aplicados para simulação de processos de Engenharia, devido às formulações necessárias para análise de tomadas de decisões. 
Explique as diferenças encontradas em simulações nos experimentos com sistemas reais, modelos físicos e modelos matemáticos.
sistemas reais:
modelos físicos:
modelos matemáticos:
O estudo de um sistema geralmente é realizado para que se possa aferir determinadas hipóteses dos relacionamentos existentes entre os componentes ou então para predizer o desempenho do sistema sob a perspectiva de novas modificações.
Experimentos com o sistema real normalmente ocorrem quando é possível alterar fisicamente o sistema e, na sequência, já fazer com que opere sobre as novas perspectivas de mudanças. Porém, esse experimento torna-se bastante incomum, tendo em vista o custo do experimento e, principalmente, a possibilidade de desestabilização do uso do sistema.
Nesse contexto, os experimentos com modelos de sistema real tornam-se mais usuais, pois, por meio da construção de um modelo, torna-se possível a representação do sistema em paralelo ao funcionamento do sistema real.
Os modelos físicos, também conhecidos como icônicos, são semelhantes às suas representações, contudo diferenciam-se em relação ao tamanho, isto é, são réplicas dos sistemas em dimensões reduzidas. Exemplos de modelos físicos são: maquetes e fotografias, entre outros. Cabe ressaltar que os modelos físicos são considerados bastante específicos e concretos e tornam-se, muitas vezes, difíceis de serem manipulados para fins experimentais.
Já os modelos matemáticos, denominados também por abstratos ou simbólicos, representam um sistema em termos de relacionamento lógicos e quantitativos, os quais são manipulados para observar como o modelo reage, e então como o sistema reagirá.
Os modelos matemáticos são divididos em soluções analíticas e simulação. Uma solução analítica para um modelo matemático é viável e computacionalmente eficiente para sistemas simples. No entanto, em sistemas complexos, torna-se difícil determinados modelos matemáticos, e, para isso, é necessária a utilização da simulação. O modelo de simulação deve ser numericamente experimentado para todas as entradas estabelecidas, de modo a descrever como essas afetam a saída e as medidas de desempenho do sistema.