A investigação da construção de modelos no estudo de um tópico de física utilizando um ambiente de modelagem computacional qualitativo

A integração de tecnologias de informação e comunicação no contexto educacional tem sido tema de diversos congressos e simpósios ao redor do mundo e no Brasil. Neste sentido, vários estudos têm sido realizados com o objetivo de se obter metodologias que tornem efetivo o emprego das novas tecnologias no ensino. Este artigo mostra um estudo que investigou a interação entre estudantes universitários da área de ciências exatas e um ambiente de modelagem computacional qualitativo em atividades de modelagem expressiva. Os resultados obtidos mostram que os estudantes foram capazes de criar e modificar o modelo do sistema proposto a partir de suas próprias concepções.

A utilização da modelagem computacional semiquantitativa no estudo do sistema mola-massa

O artigo apresenta resultados da investigação sobre a integração de ambientes de modelagem computacional ao aprendizado exploratório de Física. Os resultados aqui apresentados são relativos ao estudo da interação e desempenho de alunos de ensino superior durante a utilização do ambiente de modelagem computacional semiquantitativo WLinkIt em uma atividade de conteúdo específico em Física: o sistema mola-massa. Os resultados mostram que os estudantes apresentaram habilidades para desenvolver um modelo sobre a situação proposta e relacionar o comportamento apresentado pelo modelo com o esperado por eles, alterar o modelo e explicar o comportamento apresentado pelas variáveis. Os resultados mostram também que as dificuldades apresentadas foram relacionadas à delimitação do sistema a ser estudado, ao entendimento da influência de uma variável sobre a outra, ao entendimento de quem é o agente causal do sistema, ao entendimento da função de uma ligação entre duas variáveis e ao entendimento dos conceitos envolvidos. Assim, o mapeamento desses aspectos é fundamental para o delineamento de pesquisas futuras no sentido de promover, na prática, a integração de Ambientes de Modelagem Computacional Semiquantitativos na sala de aula, mais especificamente para o estudo de tópicos de Física.

Metodologia para obtenção do hidrograma de escoamento superficial em encostas e canais. Parte II: modelo computacional e análise de sensibilidade

Estimativas de vazão máxima de escoamento superficial são necessárias para o projeto de obras hidráulicas em bacias urbanas e rurais. A dificuldade em aplicar os procedimentos disponíveis para calcular a variação do escoamento superficial com o tempo e de seu valor máximo deve-se à inexatidão dos métodos usados para esse objetivo e à variabilidade nos resultados que podem ser obtidos por profissionais que usem o mesmo procedimento. Dessa forma, a investigação de um método que produza estimativas confiáveis da vazão máxima e do hidrograma de escoamento superficial é de grande interesse. Neste trabalho, desenvolveu-se e avaliou-se a sensibilidade de um software (HIDROGRAMA 2.1) que permite a obtenção do hidrograma de escoamento superficial, da vazão máxima e seu tempo de ocorrência, da altura e da velocidade máximas do escoamento, do volume e da lâmina de escoamento superficial em encosta e em canais. O modelo apresentou grande sensibilidade ao período de retorno, à taxa de infiltração estável e ao comprimento da encosta e do canal.

Uma avaliação das metodologias de desagregação da exergia física para a modelagem termoeconômica de sistemas

Talvez não seja nenhum exagero afirmar que há quase um consenso entre os praticantes da Termoeconomia de que a exergia, ao invés de só entalpia, seja a magnitude Termodinâmica mais adequada para ser combinada com o conceito de custo na modelagem termoeconômica, pois esta leva em conta aspectos da Segunda Lei da Termodinâmica e permite identificar as irreversibilidades. Porém, muitas vezes durante a modelagem termoeconômica se usa a exergia desagregada em suas parcelas (química, térmica e mecânica), ou ainda, se inclui a neguentropia que é um fluxo fictício, permitindo assim a desagregação do sistema em seus componentes (ou subsistemas) visando melhorar e detalhar a modelagem para a otimização local, diagnóstico e alocação dos resíduos e equipamentos dissipativos. Alguns autores também afirmam que a desagregação da exergia física em suas parcelas (térmica e mecânica) permite aumentar a precisão dos resultados na alocação de custos, apesar de fazer aumentar a complexidade do modelo termoeconômico e consequentemente os custos computacionais envolvidos. Recentemente alguns autores apontaram restrições e possíveis inconsistências do uso da neguentropia e deste tipo de desagregação da exergia física, propondo assim alternativas para o tratamento de resíduos e equipamentos dissipativos que permitem a desagregação dos sistemas em seus componentes. Estas alternativas consistem, basicamente, de novas propostas de desagregação da exergia física na modelagem termoeconômica. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo avaliar as diferentes metodologias de desagregação da exergia física para a modelagem termoeconômica, tendo em conta alguns aspectos como vantagens, restrições, inconsistências, melhoria na precisão dos resultados, aumento da complexidade e do esforço computacional e o tratamento dos resíduos e equipamentos dissipativos para a total desagregação do sistema térmico. Para isso, as diferentes metodologias e níveis de desagregação da exergia física são aplicados na alocação de custos para os produtos finais (potência líquida e calor útil) em diferentes plantas de cogeração considerando como fluido de trabalho tanto o gás ideal bem como o fluido real. Plantas essas com equipamentos dissipativos (condensador ou válvula) ou resíduos (gases de exaustão da caldeira de recuperação). Porém, foi necessário que uma das plantas de cogeração não incorporasse equipamentos dissipativos e nem caldeira de recuperação com o intuito de avaliar isoladamente o efeito da desagregação da exergia física na melhoria da precisão dos resultados da alocação de custos para os produtos finais.

Identificação Química em Nível Molecular de Amostras de Maconha por ESI-FT-ICR MS

mais consumida no país, e proscrita pela Lei n° 11.343 de 23 de agosto de 2006 (chamada de “nova lei de droga”), onde todos os isômeros, sais, éteres e ésteres do ∆9-Tetrahidrocannabinol (THC), princípio ativo, foram proscritos. O método utilizado pela Polícia Civil do Estado do Espírito Santo para a identificação de cannabinóides é o teste colorimétrico, por meio de solução básica de Salt Fast Blue B, o qual apresenta resultados falsos negativos e falsos positivos. A técnica de espectrometria de massas de altíssima resolução e exatidão de massas (ESI(-)FTICR MS), permite detectar os principais cannabinóides na forma de molécula desprotonada, íon [M-H]-. Alguns íons que podem ser identificados são: [CBN - H]- de m/z 309 (CBN = cannabinol); [THC - H]- de m/z 313 (THC = tetrahidrocannabinol) e [CBD - H]- de m/z 313; [CBC - H]- de m/z 327 (CBC = cannabicromeno); [CBEA - H]- de m/z 345 (CBEA = ácido cannabielsóico); [CBNA - H]- de m/z 353 (CBNA = ácido cannabinólico); [THCA - H]- de m/z 357 (THCA = ácido tetrahidrocannabinólico); [8α, 11-Bis-hydroxy-∆9-THC-A - H]- de m/z 389); [∆9-THCA +C2H2O - H]- de m/z 357; e dímeros com m/z de 637, 653, 673, 681, 685 e 717. Foram encontrados adulterantes identificados como [M + N + H]+ : 491; [2M + N + H]+ : 819 e [3M + N + H]+ : 1147, onde M = OTHC (328Da C21H28O3) e N = Nicotina (162Da C10H14N2), além de lidocaína e cocaína. Ainda foram identificados alguns noncannabinóides como Cannflavino A e B e ácidos graxos como palmítico, oleico, linolênico e gama-linolênico nos extratos de sementes de Cannabis. Este estudo tem o objetivo de identificar o perfil químico de amostras de maconha, apreendidas pela Polícia Civil do Estado do Espírito Santo, por ESI(±)-FT-ICR MS.

Caracterização físico química, perfil sensorial e aceitação de morangos submetidos à irradiação

A irradiação de alimentos é um método de conservação não térmico utilizado em diferentes alimentos e em diferentes doses. Sabe-se que, dependendo da dose aplicada, esse método pode ocasionar alterações nas características físico-químicas e sensoriais, que afetam a qualidade do produto. Portanto, um dos objetivos deste estudo foi analisar o efeito da irradiação nas características físico-químicas e sensoriais de morangos irradiados. A irradiação das amostras de morango ocorreu um dia após a colheita e foi realizada no Laboratório de Radiação Gama do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN), em Belo Horizonte-MG. As doses utilizadas foram 1 kGy, 2 kGy, 3 kGy e 4 kGy e a amostra controle (0 kGy). Foram avaliados pH, acidez total titulável, sólidos solúveis, ratio (relação entre teor de sólidos solúveis e acidez total titulável), açúcares redutores, totais e não redutores, pectina, ácido ascórbico, firmeza, cor, antocianinas, compostos fenólicos e capacidade antioxidante. Para a caracterização sensorial das amostras, foi utilizado o método Perfil Descritivo Otimizado (PDO), sendo avaliados os atributos sensoriais cor, sabor adocicado, gosto ácido, firmeza e suculência, por 15 julgadores previamente selecionados. Além da caracterização sensorial, foi realizada a análise de aceitação sensorial por 60 consumidores de morango em duas sessões. A irradiação não alterou significativamente a maioria das características físico-químicas analisadas, ao comparar todas as doses empregadas, incluindo o morango controle (não irradiado); apenas a firmeza apresentou valores diferentes estatisticamente: com o aumento da dose, houve diminuição da firmeza do fruto. No PDO, as amostras diferiram quanto à cor, sabor adocicado, firmeza e suculência, sendo que a amostra controle e a amostra irradiada com 1 kGy tiveram maiores valores de firmeza e menores de suculência e sabor adocicado. Em relação à aceitação, a amostra controle e a amostra irradiada com 1 kGy não diferiram estatisticamente pelo teste Tukey a 5%, mas diferiram das amostras irradiadas com doses de 3 kGy e de 4 kGy; no entanto, a amostra irradiada a 2 kGy não diferiu de nenhuma outra dose. Foram realizados estudos de correlações entre os dados físico-químicos de pH, acidez total titulável (ATT), sólidos solúveis (SS), açúcares totais e açúcares não redutores, antocianina (método pH diferencial), pectina, firmeza instrumental, relação entre SS/ATT (ratio) e alguns parâmetros de cor (a*, b*, c* e L), e os dados do teste sensorial descritivo, ou seja, os atributos de firmeza, suculência, sabor adocicado e gosto ácido. Os resultados obtidos foram correlações significativamente positivas entre pH e ratio, sólidos solúveis e pectina, antocianinas e parâmetros de cor (a* e c*), açúcares e parâmetros de cor (b* e c*), firmeza sensorial e firmeza instrumental, suculência e sabor xvi adocicado e firmeza sensorial e gosto ácido. Já as correlações negativas foram entre acidez e ratio, sólidos solúveis e firmeza, antocianina e L*, firmeza sensorial e sabor adocicado e suculência com: firmeza instrumental, firmeza sensorial e gosto ácido. Neste trabalho, também foi realizada a caracterização físico-química e sensorial de morangos irradiados nas doses determinadas por Lima Filho et al. (2014) como sendo correspondentes ao limiar de detecção (LD) sensorial (0,405 kGy) e ao limiar de rejeição (LR) sensorial (3,6 kGy) para morangos irradiados. Além disso, foi verificada a influência da embalagem na aceitação sensorial de morangos irradiados na dose 3,6 kGy. Todas as medidas físico-químicas apresentaram pequena variação entre as amostras controle (0 kGy) e o LD e o LR. Não houve diferença significativa em relação à aceitação da amostra irradiada na ausência e na presença da embalagem, provavelmente devido ao grau de conhecimento do painel de consumidores em relação ao processo de irradiação de alimentos. Conclui-se que a irradiação é um método de conservação que pode ser utilizado em morangos, uma vez que exerce pouca influência, no período de tempo estudado, nas suas características físico-químicas e sensoriais.

Caracterização físico-química do amido e da farinha da fruta-pão (Artocarpus altilis) e aplicação em pães de forma

A fruta-pão é um fruto rico em vitaminas e minerais do qual pode ser extraído o amido ou processado à forma de farinha aumentando sua vida de prateleira. Essa farinha pode substituir parcialmente a farinha de trigo em produtos panificáveis. O objetivo do presente estudo foi extrair e analisar algumas características físicas, químicas e tecnológicas do amido nativo de fruta-pão, além de realizar a caracterização físico-química da farinha obtida desse fruto, de suas misturas com a farinha de trigo e verificar a viabilidade destas na elaboração de pão de forma. O amido de fruta-pão foi submetido às análises de umidade, capacidade de ligação de água a frio (CLAF), poder de inchamento (PI), índice de solubilidade (IS), sinérese, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raio X. O amido de milho foi analisado para efeito de comparação. O amido de fruta-pão apresentou maior umidade (18,32%), CLAF (80,33%), PI (198,71 g/g a 90 0C), IS (7,22% a 90 0C) e sinérese (2,69 mL) quando comparado com o amido de milho. Pela análise de MEV, verificou-se que o amido de fruta-pão apresentou grânulos menores que os do amido de milho, mas ambos com formato poliédrico. A difração de raio X permitiu classificar o amido de milho como tipo A e o de fruta-pão como tipo B. As amostras de farinha analisadas continham um percentual de farinha de fruta-pão de 0% (controle), 5%, 10%, 15%, 20% e 100% e foram submetidas às análises de umidade, cinzas, extrato etéreo, carboidratos, proteína, energia, fibra total, solúvel e insolúvel, pH, cor e granulometria. Os mesmos percentuais de substituição foram utilizados para a elaboração dos pães, analisados em relação a umidade, peso, volume, volume específico, altura, perfil de textura, aceitação sensorial e intenção de compra. A substituição da farinha de trigo pela farinha de fruta-pão influenciou na granulometria das misturas, reduziu o teor de proteína de 10,8% para 3,99%, elevou o percentual de carboidratos, cinzas e pH de 73,84%, 0,52% e 5,94 para 83,10%, 2,19% e 6,34 , respectivamente. No entanto, para a umidade, teor de lipídeos e diferença global de cor das amostras não foi verificada influência significativa do percentual de substituição. A farinha de fruta-pão apresentou um maior percentual de fibras totais (21,17%), solúveis (10,39%) e insolúveis (10,77%). Para os pães de forma, o aumento da substituição não influenciou na umidade e no peso dos pães, exceto para a amostra com 100% de farinha de fruta-pão, que apresentou 41,28% de umidade e peso de 588,65 g. Para as demais análises, os maiores percentuais de substituição influenciaram negativamente as características do produto. Em relação a caracterização físico-química das amostras de farinha, o aumento do percentual de substituição influenciou na maioria dos parâmetros avaliados. Para os pães, as formulações com maiores notas hedônicas e com melhor intenção de compra foram as com substituição de 5% e de 10%.

Proposta de um algoritmo GPC adaptativo com baixo custo computacional

Esta dissertação propõe um algoritmo do Controlador Preditivo Generalizado (GPC) com horizonte de controle igual a um para ser aplicado em plantas industriais com modelos variantes no tempo, simples o su ficiente para ser implementado em Controlador Lógico Programável (PLC). A solução explícita do controlador é obtida em função dos parâmetros do modelo e dos parâmetros de sintonia do GPC (horizonte nal de predição hp e o fator de supressão do sinal de controle ), além das entradas e saídas presentes e passadas. A sintonia do fator de supressão e do horizonte de previsão GPC é feita através do lugar das raízes da equação característica do sistema em malha fechada, sempre que os parâmetros do modelo da planta industrial (estável ou instável em malha aberta) forem modificados.

Iogurte simbiótico de açaí (Euterpe edulis Mart.): caracterização físico-química e viabilidade de bactérias láticas e probióticas

Os iogurtes simbióticos, que combinam microrganismos probióticos e substâncias prebióticas, adicionados de polpa de frutas são uma tendência crescente no mercado. O fruto açaí (Euterpe edulis) se destaca pela presença de compostos bioativos, como as antocianinas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar e avaliar os parâmetros físico-químicos e a viabilidade microbiológica de iogurte simbiótico de açaí enriquecido com inulina e adicionado de cultura probiótica de Bifidobacterium animallis subsp. lactis BB-12. As formulações de iogurte atenderam aos requisitos físico-químicos exigidos pela IN no 46/2007 do MAPA apresentando teor de cinzas de 0,86 % ± 0,10, extrato seco total de 23,18 % ± 2,59, teor de gordura de 4,16 % ± 0,31, acidez de 0,70 % ± 0,05 e pH de 4,45 ± 0,10. Entre as formulações o conteúdo fenólico total variou de 18,17 a 117,84 mg de AGE/100 g, teor de antocianinas de 1,92 a 47,88 mg/100 g e atividade antioxidante de 0,71 a 6,95 μmol Trolox/g, observando-se um aumento de acordo com o aumento do teor de polpa de açaí adicionada. Ao final de 28 dias de armazenamento a 5 °C, observou-se uma redução no teor de antocianinas e da atividade antioxidante. Verificou-se a contribuição positiva da polpa de açaí na viabilidade das bactérias láticas totais, cujas contagens variaram de 4,56 a 7,04 log UFC.g-1 e de B. lactis BB-12 que variou de 3,17 a 6,34 log UFC.g-1, favorecendo a multiplicação dessas bactérias nos iogurtes. Nas formulações com 20 e 25 % de polpa de açaí as contagens das bactérias láticas totais e probiótica mantiveram-se viáveis de acordo com a IN no 46/2007 do MAPA e a Lista de Alegação de Propriedade Funcional (Anvisa), durante os 28 dias de armazenamento a 5 oC. Concluiu-se que a adição de polpa de açaí E. edulis, inulina e B. lactis BB-12 foi tecnologicamente viável na elaboração de iogurte simbiótico de açaí, sendo uma excelente alternativa de diversificação do produto no mercado.

Tecnologia assistiva e computacional : contribuições para o atendimento educacional especializado e desafios na formação de professores

Neste trabalho, analisamos aspectos relacionados a como a tecnologia computacional é utilizada no Atendimento Educacional Especializado (AEE) e como se deu a formação de professores para utilizar esses recursos. Para tanto, delimitamos os seguintes objetivos específicos: investigar a utilização da tecnologia assistiva (TA) computacional no âmbito das salas de recursos multifuncionais (SRM); problematizar as tensões, dificuldades e possibilidades relacionadas à TA com ênfase na tecnologia computacional para o AEE; analisar a formação do professor de educação especial para o AEE tendo como recurso a TA com ênfase na tecnologia computacional, visando à mediação dos processos de aprendizagem. O aporte teórico deste trabalho foi a abordagem histórico-cultural, tomando por referência os estudos de Vigotski e seus colaboradores. Trata-se de uma pesquisa qualitativa que fez uso de diferentes instrumentos metodológicos como, os grupos focais, o questionário online e a entrevista semiestruturada. Para desenvolvê-lo, realizamos a coleta de dados em diferentes contextos, começando pelos grupos focais da pesquisa inaugural do Oneesp, que serviram como dispositivo para esta pesquisa, seguida da aplicação de um questionário aos professores participantes da pesquisa-formação desenvolvida como um desdobramento no estado do Espírito Santo da pesquisa inaugural do Oneesp pelos integrantes do Oeeesp e da aplicação in loco de entrevistas semiestruturadas com professores de educação especial, de uma SRM do Tipo II. Foram oitenta e nove professores participantes na pesquisa do Oneesp, trinta professores na pesquisa-formação do Oeeesp e dois professores para aplicação da entrevista semiestruturada in loco, respectivamente. Esses dois professores participaram tanto da pesquisa do Oneesp como da pesquisa do Oeeesp. Analisamos esses três momentos, dos quais emergiram os apontamentos que nos proporcionaram pensar, com base nas narrativas orais e escritas dos professores: sua formação para uso da TA computacional; seu entendimento sobre sua formação para este fim; seus anseios por uma formação mais direcionada; a forma como utilizam a tecnologia na sala de recursos; seus entendimentos sobre as dificuldades e possibilidades relacionadas a TA com ênfase na tecnologia computacional para o AEE. Após essas análises, concluímos que poucos professores que atuam nas SRM tiveram uma formação que possibilitasse a aplicação das tecnologias computacionais em sua mediação pedagógica, aliando teoria e prática, com momentos de formação que privilegiassem os momentos presenciais e em laboratórios, onde possam interagir com os computadores e suas ferramentas simbólicas. Sem essa familiaridade com os recursos computacionais, os professores acabam sentindo-se inseguros para utilizá-los, deixando de potencializar, pela via desses recursos, os processos de ensinoaprendizagem do aluno com deficiência. Faz-se necessário um investimento nesse tipo de formação e, mais do que isso, que se viabilize para os professores que atuam ou que pretendem atuar nas SRM. A partir de uma formação apropriada é possível fazer com que os professores utilizem os recursos computacionais como mediadores dos processos de ensino-aprendizagem de seus alunos.