A Direct Numerov Sixth-order Numerical Scheme to Accurately Solve the Unidimensional Poisson Equation with Dirichlet Boundary Conditions

In this article, we present an analytical direct method, based on a Numerov three-point scheme, which is sixth order accurate and has a linear execution time on the grid dimension, to solve the discrete one-dimensional Poisson equation with Dirichlet boundary conditions. Our results should improve numerical codes used mainly in self-consistent calculations in solid state physics.

A multivariate ultrastructural errors-in-variables model with equation error

This paper deals with asymptotic results on a multivariate ultrastructural errors-in-variables regression model with equation errors Sufficient conditions for attaining consistent estimators for model parameters are presented Asymptotic distributions for the line regression estimators are derived Applications to the elliptical class of distributions with two error assumptions are presented The model generalizes previous results aimed at univariate scenarios (C) 2010 Elsevier Inc All rights reserved

A DISCRETIZATION SCHEME FOR AN ONE-DIMENSIONAL REACTION-DIFFUSION EQUATION WITH DELAY AND ITS DYNAMICS

The goal of this paper is to present an approximation scheme for a reaction-diffusion equation with finite delay, which has been used as a model to study the evolution of a population with density distribution u, in such a way that the resulting finite dimensional ordinary differential system contains the same asymptotic dynamics as the reaction-diffusion equation.

On the Hamilton-Jacobi equation in the framework of generalized functions

In this work we study, in the framework of Colombeau`s generalized functions, the Hamilton-Jacobi equation with a given initial condition. We have obtained theorems on existence of solutions and in some cases uniqueness. Our technique is adapted from the classical method of characteristics with a wide use of generalized functions. We were led also to obtain some general results on invertibility and also on ordinary differential equations of such generalized functions. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Generalized solutions of a nonlinear parabolic equation with generalized functions as initial data

In [H. Brezis, A. Friedman, Nonlinear parabolic equations involving measures as initial conditions, J. Math. Pure Appl. (9) (1983) 73-97.] Brezis and Friedman prove that certain nonlinear parabolic equations, with the delta-measure as initial data, have no solution. However in [J.F. Colombeau, M. Langlais, Generalized solutions of nonlinear parabolic equations with distributions as initial conditions, J. Math. Anal. Appl (1990) 186-196.] Colombeau and Langlais prove that these equations have a unique solution even if the delta-measure is substituted by any Colombeau generalized function of compact support. Here we generalize Colombeau and Langlais` result proving that we may take any generalized function as the initial data. Our approach relies on recent algebraic and topological developments of the theory of Colombeau generalized functions and results from [J. Aragona, Colombeau generalized functions on quasi-regular sets, Publ. Math. Debrecen (2006) 371-399.]. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The beta Laplace distribution

The Laplace distribution is one of the earliest distributions in probability theory. For the first time, based on this distribution, we propose the so-called beta Laplace distribution, which extends the Laplace distribution. Various structural properties of the new distribution are derived, including expansions for its moments, moment generating function, moments of the order statistics, and so forth. We discuss maximum likelihood estimation of the model parameters and derive the observed information matrix. The usefulness of the new model is illustrated by means of a real data set. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Stability of periodic travelling shallow-water waves determined by Newton`s equation

We study the existence and stability of periodic travelling-wave solutions for generalized Benjamin-Bona-Mahony and Camassa-Holm equations. To prove orbital stability, we use the abstract results of Grillakis-Shatah-Strauss and the Floquet theory for periodic eigenvalue problems.

Adsorption of amyloglucosidase from Aspergillus niger NRRL 3122 using ion exchange resin

Amyloglucosidase enzyme was produced by Aspergillus niger NRRL 3122 from solid-state fermentation, using deffated rice bran as substrate. The effects of process parameters (pH, temperature) in the equilibrium partition coefficient for the system amyloglucosidase - resin DEAE-cellulose were investigated, aiming at obtaining the optimum conditions for a subsequent purification process. The highest partition coefficients were obtained using 0.025M Tris-HCl buffer, pH 8.0 and 25ºC. The conditions that supplied the highest partition coefficient were specified, the isotherm that better described the amyloglucosidase process of adsorption obtained. It was observed that the adsorption could be well described by Langmuir equation and the values of Qm and Kd estimated at 133.0 U mL-1 and 15.4 U mL-1, respectively. From the adjustment of the kinetic curves using the fourth-order Runge-Kutta algorithm, the adsorption (k1) and desorption (k2) constants were obtained through optimization by the least square procedure, and the values calculated were 2.4x10-3 mL U-1 min-1 for k1 and 0.037 min-1 for k2 .

Propriedades mecânicas de peças com dimensões estruturais de Pinus spp: correlação entre resistência à tração e classificação visual

A redução da disponibilidade de espécies de madeiras nativas e seus efeitos na economia, associada ao fortalecimento dos conceitos de preservação ambiental, criou a necessidade de desenvolvimento de alternativas viáveis para utilização racional de espécies de reflorestamento. E uma das opções é a realização de classificação visual das peças. Autores de trabalhos desenvolvidos nessa linha de pesquisa verificaram a adequação das regras de classificação visual do Southern Pine Inspection Bureau (SPIB) dos EUA à madeira de Pinus do Brasil e apresentaram proposta para normalizar o processo de classificação visual dessa madeira. Nessa classificação, os aspectos com maior influência são: presença de nós, desvio de grã em relação ao eixo da peça e densidade de anéis de crescimento. Assim, esta pesquisa apresenta um estudo experimental que consistiu na classificação visual e determinação da resistência à tração de 85 peças de Pinus spp e um estudo teórico, que propôs uma equação para determinar a resistência à tração média de peças estruturais em função da classificação visual. Com este trabalho, foi possível observar a influência dos nós e dos anéis de crescimento sobre a resistência à tração das peças analisadas.

Isotermas de dessorção de filé de bonito (Sarda sarda) desidratado osmoticamente e defumado

O presente trabalho teve como objetivo a obtenção de isotermas de dessorção de filés de bonito (Sarda sarda), previamente salgados a vácuo e defumados com fumaça líquida. As isotermas foram obtidas a quatro temperaturas (5, 25, 40 e 60 ºC) em condições de dessorção, através do método gravimétrico estático, com soluções salinas saturadas. Os dados experimentais foram ajustados a quatro modelos da literatura (BET linearizado, GAB, Henderson e Oswin modificado). Os resultados mostraram que as isotermas tomaram forma sigmoidal de tipo II e que o modelo de Guggenheim-Anderson-deBoer (GAB) foi aceitável para modelar os dados experimentais. O calor isostérico de dessorção, um parâmetro necessário para simular e projetar adequadamente o secador, também foi calculado e pode ser representado através de um modelo matemático simples, em função da umidade de equilíbrio.

Metabolismo mineral em bubalinos com ingestões de diferentes níveis de fósforo

Objetivou-se avaliar os efeitos da ingestão diária de quatro níveis de fósforo (8, 12, 15 e 18 g) sobre o metabolismo de macrominerais (P, Ca, Mg, Na, K e S), incluindo a ingestão, a concentração no rúmen, a taxa de passagem do líquido ruminal, a excreção nas fezes e a disponibilidade aparente. Utilizaram-se quatro bubalinos adultos com fístulas ruminais em delineamento quadrado latino (4 × 4) com dieta total constituída de cana-de-açúcar como volumoso (85%) e concentrado formulado com um dos níveis de fósforo. Os níveis de fósforo não ocasionaram diferença significativa na concentração mineral no rúmen de nenhum mineral estudado. A concentração média de fósforo no conteúdo ruminal foi de 0,98% na matéria seca, enquanto o teor de fósforo nas rações variou de 0,12 a 0,34%, comprovando alta reciclagem de fósforo pela saliva. Níveis crescentes de fósforo na dieta, variando de 8 a 18 g/animal/dia, não influenciam as disponibilidades de cálcio e magnésio. Com o nível de fósforo de 15 g/dia, houve melhor utilização do fósforo da dieta. A ingestão de níveis crescentes de fósforo em g/kg0,75 (X) promoveu aumento linear na excreção fecal desse mineral em g/kg0,75 (Y) e baixos valores de disponibilidade do fósforo, que pode ser estimado pela equação Y = 0,03 + 0,610X, o que indica deficiência desse elemento mineral na dieta para o metabolismo animal.

Análise de um ciclone semi-estacionário na costa sul do Brasil associado a bloqueio atmosférico

Na primeira semana de maio de 2008, durante quatro dias, um ciclone em superfície permaneceu semi-estacionário na costa da região sul do Brasil. Este sistema foi responsável por chuvas e ventos fortes no Rio Grande do Sul e Santa Catarina, os quais causaram muitos danos (queda de árvores, enchentes e desabamentos). O objetivo deste trabalho é avaliar o processo de formação e entender os mecanismos responsáveis pelo lento deslocamento do ciclone, já que a maioria dos ciclones nesta região possui deslocamento mais rápido. A equação de desenvolvimento de Sutcliffe mostrou que a advecção de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e a advecção de ar quente na camada entre 1000-500 hPa foram mecanismos importantes para a ciclogênese. Neste período, o intenso aquecimento diabático também contribuiu para a ciclogênese, à medida que se contrapôs ao intenso resfriamento adiabático devido aos movimentos verticais ascendentes. A advecção de vorticidade absoluta ciclônica que favoreceu a ciclogênese esteve associada a um Vórtice Ciclônico em Altos Níveis (VCAN), que se formou numa região de anomalia de vorticidade potencial. O VCAN se manteve semi-estacionário e compôs o setor norte de um bloqueio do tipo dipolo. Tal bloqueio intensificou um anticiclone em superfície, situado a sul/leste do ciclone, o que contribuiu para o ciclone se manter semi-estacionário. O movimento atípico e lento do ciclone para sul, e em alguns períodos para sudoeste, esteve associado com advecções de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e de ar quente no seu setor sul. Somente quando o bloqueio em níveis médios e a anomalia de vorticidade potencial em níveis médios/altos se enfraqueceram, o ciclone em superfície se afastou da costa sul do Brasil.

Modelos preditores da fitomassa aérea da Floresta Baixa de Restinga

Este estudo teve como objetivo desenvolver modelos preditores de fitomassa epigéa da vegetação arbórea da Floresta Baixa de Restinga. Foram selecionadas 102 árvores de 29 espécies ocorrentes na área de estudo e 102 indivíduos de jerivá (Syagrus romanzoffiana (Cham.) Glassman), distribuídos proporcionalmente entre as classes de diâmetro da vegetação arbórea. As árvores foram cortadas, ao nível do solo e foram medidos a altura total e o diâmetro à altura do peito (DAP) de cada árvore. As folhas foram separadas do lenho e a massa fresca da porção lenhosa e foliar medidas separadamente. Amostras de cada fração foram secas a 70 °C, até peso constante, para determinação da massa seca das árvores. Os modelos foram desenvolvidos através de análise de regressão linear, sendo a variável dependente a massa seca (MS) das árvores e as variáveis independentes a altura (h), o diâmetro a altura do peito (d) e as relações d² h e d² h multiplicada pela densidade da madeira (ρ d² h). Os modelos desenvolvidos indicam que o diâmetro explica grande parte da variabilidade da fitomassa das árvores da restinga e a altura é a variável explanatória da equação específica para o jerivá. Os modelos selecionados foram: ln MS (kg) = -1,352 + 2,009 ln d (R² = 0,96; s yx = 0,34) para a comunidade vegetal sem jerivá, ln MS (kg) = -2,052 + 0,801 ln d² h (R² = 0,94; s yx = 0,38) para a comunidade incluindo o jerivá, e ln MS (kg) = -0,884 + 2,40 ln h (R² = 0,92; s yx = 0,49) para o jerivá.

An analytical solution for the critical number of particles for stable bose-einstein condensation under the influence of an anisotropic potential

We have considered a Bose gas in an anisotropic potential. Applying the the Gross-Pitaevskii Equation (GPE) for a confined dilute atomic gas, we have used the methods of optimized perturbation theory and self-similar root approximants, to obtain an analytical formula for the critical number of particles as a function of the anisotropy parameter for the potential. The spectrum of the GPE is also discussed.

Entropia, reversibilidade, irreversibilidade, equação de transporte e teorema H de Boltzmann e o teorema do retorno de Poincaré

Neste trabalho analisamos as conexões entre entropia, reversibilidade, irreversibilidade, teorema H e equação de transporte de Boltzmann e o teorema de retorno de Poincaré. Estes tópicos são estudados separadamente em muitos artigos e livros, mas não são em geral analisados em conjunto mostrando as relações entre eles como fizemos aqui. Procuramos redigir o artigo didaticamente seguindo um caminho que achamos ser o mais simples possível a fim de tornar o conteúdo acessível aos alunos de graduação de física.