Optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos‐eólicos em zonas insulares de diversidade climática‐Arquipélago da Madeira

Nesta tese apresento um estudo detalhado sobre vários aspectos relacionados com a optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos em zonas insulares de diversidade climática-arquipélago da Madeira que foi desenvolvido no Laboratório Regional de Engenharia Civil e com algumas deslocações no Laboratório de Energia Solar da Universidade de Vigo entre 2002 e 2007. Foi baseado nos conhecimentos adquiridos ao longode 25 anos de prática profissional de estudo, projecto, montagem e monitorização de tecnologias solares e eólicas, para produção de electricidade em locais isolados, bem como pesquisa e análise climatológica. Como resultado final e após a criação de uma base de dados climáticos para fins energéticos, determinámos os dias característicos de radiação solar e temperatura para cada um dos doze meses do ano, nas seis estações meteorológicas estudadas. Estes dias são de grande utilidade também para a elaboração de outros estudos. Após o tratamento dos dados constatou-se que a evolução das temperaturas ao longo do ano, tanto no caso das médias como nas médias dos valores máximos e nas médias dos valores mínimos,segue uma tendência similar em todas as estações. Concluimos que, a altitude é o factor determinante nestas diferenças, de tal maneira que quanto maior for a altitude menor são, em geral, as temperaturas médias. No estudo da irradiação global constatámos que na ilha do Porto Santo há mais 4% de radiação solar que na ilha da Madeira. Já na costa norte da Madeira, mais precisamente em São Jorge a média diária mensal e anual é inferior em cerca de 16.5 % em relação ao Porto Santo. Contudo, a costa sul da Madeira apresenta valores de radiação interessantes para o aproveitamento energético. Na abordagem à produção fotovoltaica e eólica, desenvolvemos um novo conceito que relaciona a produção eléctrica por metro quadrado de terreno horizontal, referente à área dos módulos fotovoltaicos e à área de afectação dos aerogeradores. Este novo conceito permite facilmente comparar sistemas energéticos diferentes utilizando diferentes recursos energéticos, permitindo também comparar a energia eléctrica produzida com a energia solar recebida e, deste modo, extrapolar os resultados para a toda a superfície do arquipélago. Finalmente, no que diz respeito à optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos nas seis zonas climáticas do arquipélago da Madeira, calculámos a produção eólica diária e a produção média diária para cada um dos doze meses do ano, bem como a média anual, isto por metro quadrado de área varrida pelo rótor do aerogerador, para que os resultados se pudessem comparar com os resultados anteriormente obtidos na produção fotovoltaica, reportados também a metro quadrado de área de módulo. No que concerne à produção máxima e comparativa de sistemas (100% fotovoltaicos e 100% eólicos), estudámos várias hipóteses para que os resultados fossem os mais gerais possíveis, tendo-se chegado à conclusão de que se se relacionar a procura de energia/consumo com a produção anual do sistema híbrido, não é necessário fazer a simulação dos sub-sistemas fotovoltaicos-eólicos em tamanho real, bastando apenas conhecer a proporção exacta destes, e extrapolar os resultados obtidos em percentagem para qualquer dimensão. Da análise comparativa dos resultados da produção energética das diferentes composições percentuais fotovoltaico-eólico, podemos avaliar facilmente o grau de cobertura de energia renovável. Conhecidas as percentagens de cobertura da procura que se obtêm com energias renováveis, é possível definir com segurança as percentagens solar-eólica que oferecem as melhores opções técnicas. Em termos de optimização técnica, concluímos que o único factor que diferencia um sistema híbrido de outro, nos 6 locais estudados, é a área do módulo fotovoltaico e a área varrida pelo rótor do aerogerador. Finalmente, concluímos que os custos das instalações híbridas e do kWh renovável produzido nos locais estudados, diminuem em todos os locais ao diminuir a percentagem do sub-sistema eólico no sistema híbrido fotovoltaico-eólico, sendo o custo mais baixo reportado sempre à Instalação toda solar (100% fotovoltaica).

Atributos da qualidade da competição desportiva escolar: estudo comparativo entre as percepções dos praticantes e respectivos encarregados de educação

O desporto escolar conquistou um espaço relevante na escola e no processo educativo, ao representar para além de um espaço de prática desportiva de competição ou lazer, um elemento fundamental na educação para a cidadania das crianças e jovens. Assim, a Escola não pode ignorar o desporto escolar como um dos seus processos educativos fundamentais já que, representa um facto de grande amplitude na vida social das crianças e jovens. A Escola, através do desporto escolar deve dar resposta às motivações e necessidades das crianças e jovens em relação à cultura motora, de forma a facilitar e estimular o acesso às diferentes práticas lúdicas e desportivas. A realização deste estudo resulta fundamentalmente da necessidade de identificar um conjunto de indicadores da qualidade das práticas do desporto escolar e auscultar a opinião dos praticantes e dos encarregados de educação, relativamente às actividades desenvolvidas no sector. O resultado desta inquirição apontar-nos-á directrizes no sentido de aferir o grau de satisfação, ou não, dos intervenientes directos (praticantes) e indirectos (encarregados de educação) em relação à qualidade do serviço que o desporto escolar presta. Assim propomo-nos atingir os seguintes objectivos: Conferir a distribuição das modalidades desportivas pelas áreas geográficas; Aferir de que forma o Desporto Escolar é praticado nas escolas; Verificar se a percepção dos praticantes do Desporto Escolar sobre o funcionamento das competições escolares varia em função das modalidades desportivas; Aferir se há diferenças significativas entre os praticantes do Desporto Escolar e os Encarregados de Educação em relação à satisfação geral do Desporto Escolar; Analisar se o grau de satisfação dos Encarregados de Educação relativamente à facilidade de participação dos seus educando no Desporto Escolar, varia em função da área geográfica; Identificar as escolas que apresentam indicadores de maior satisfação dos praticantes e dos Encarregados de Educação em relação ao serviço do Desporto Escolar (treinos e competições); Verificar se existem diferenças significativas entre praticantes do Desporto Escolar e encarregados de educação, no que respeita aos motivos ou razões que justificam a prática do Desporto Escolar; Apurar e comparar as opiniões de praticantes e encarregados de educação sobre a avaliação da qualidade do serviço da competição desportiva escolar. Relativamente ao instrumento seleccionado para colher e interpretar a voz dos sujeitos da amostra utilizou-se o inquérito por questionário.O princípio que nos levou a desenvolver esta investigação foi o de avaliar quais os atributos que atingem a performance do desporto escolar na RAM e comparar as opiniões dos intervenientes relativamente às actividades desenvolvidas pelo desporto escolar. Como principais conclusões, temos que: A modalidade mais praticada nas quatro zonas em estudo é o futsal/futebol; a forma como o Desporto Escolar é praticado nas escolas, cinge-se sobretudo aos treinos num núcleo/equipa(82,5%); Quanto ao posicionamento que os encarregados de educação assumem face facilidade de participação dos seus educandos, verificou-se que apenas nos itens “competições/jogos aos sábados de manhã” e “transportes” existiram diferenças estatisticamente significativas entre as quatro zonas em estudo; Os motivos para a prática do desporto escolar, que registam diferenças estatisticamente significativas entre praticantes e encarregados de educação são: Ser popular, Gosto de fazer parte de uma equipa, Melhorar as capacidades, Ser uma estrela, Gosto pela diversão, Gosto pela competição; Quanto à comparação das opiniões de praticantes e encarregados de educação quanto à qualidade do serviço da competição desportiva escolar, verificamos que, existem diferenças significativas nos seguintes atributos: “interesse dos treinos”; “interesse das competições”; “respeito pelas regras desportivas”; “classificação nas competições”; “empenhamento dos professores”; “pontualidade dos professores”; “número de competições/jogos por ano”.

Equações de diferenças e aplicações

Sistemas dinâmicos são todos os sistemas que evoluem no tempo, qualquer que seja a sua natureza, isto é, sistemas fisícos, biológicos, químicos, sociais, económicos, etc.. Esta evoluçãoo pode ser descrita (modelada) por equaçõess de diferenças, uma vez que esse tempo é muitas vezes medido em intervalos discretos. As equações de diferenças aparecem também quando se estuda métodos para a discretização de equações diferenciais. Assim, este trabalho tem por principal objectivo estudar as soluções de alguns tipos de equações de diferenças. Para isso, começa-se por introduzir o conceito de diferença e a sua relação com as equações de diferenças. Em seguida, determina-se a solução geral das todas as equações lineares de primeira ordem, bem como o estudo do seu comportamento assimptótico. Prossegue-se, desenvolvendo as principais técnicas para determinar a soluçãoo de equações de diferenças lineares de qualquer ordem. Em particular, estudam-se as equações com coeficientes constantes. Depois de se desenvolver a teoria básica dos sistemas lineares de equações de diferenças, particulariza-se aos sistemas lineares autónomos,com apenas duas variáveis dependentes, fazendo assim o estudo do comportamento das soluções no plano de fases. Por fim, utiliza-se a transformada Z como uma ferramenta que permite resolver equações de diferenças, em especial as equações de tipo convolução.

Análise da organização do desporto escolar ao nível das competências dos estabelecimentos de ensino: estudo realizado na Região Autónoma da Madeira

O objectivo deste estudo é identificar os principais indicadores de qualidade do serviço do desporto escolar, ao nível da organização interna das Escolas do 2º e 3º Ciclos do Ensino Básico e do Ensino Secundário da Região Autónoma da Madeira. Teve em consideração os cargos desempenhados pelos professores de educação física no desporto escolar, de acordo com as escolas/zonas geográficas em que leccionam. A amostra é constituída por 255 professores, o que corresponde a 98% do universo. Procedimentos estatísticos: análise descritiva, utilizadas a frequência e a percentagem para a caracterização da amostra; análise dos dados: valores médios, desvio-padrão e os valores mínimos e máximo; utilização do teste do Qui-Quadrado, nas questões das escalas de likert (1 a 5), para estudar as diferenças entre duas variáveis (nominal e ordinal). Da análise dos resultados obtidos foi-nos permitido retirar algumas características do perfil dos professores de educação física que desempenham funções no desporto escolar; existe variabilidade no número de horas atribuídas aos professores nas diferentes escolas para o exercício de cada um dos cargos e respectiva acumulação; o desporto escolar está integrado no Projecto Educativo de Escola (46%); no entanto, uma percentagem elevada (35,7%) considera que não está integrado, e 17,5% dos inquiridos não têm opinião ou conhecimento sobre este assunto; em 75,8% das escolas, o Coordenador do Desporto Escolar não tem assento no Conselho Pedagógico; em relação aos indicadores que avaliam a organização das actividades ao nível interno, os dados indicam que as escolas pertencentes à zona Este apresentam mais insatisfação comparativamente às escolas da zona do Funchal e da zona Oeste, no que diz respeito à colaboração dos professores de educação física, ao apoio da escola na promoção das actividades, e ao apoio dos funcionários na organização e dinamização das actividades; existe uma percepção positiva por parte dos professores da contribuição do desporto escolar para o desenvolvimento dos alunos. No entanto, cerca de metade dos professores (46,9%) preferiu não emitir opinião em relação à escola ser ou não dinâmica na conquista de parceiros externos para o desporto escolar. A prioridade parece passar, em primeiro lugar, pelo apoio das câmaras municipais e pela relação de cooperação com os clubes desportivos do sector federado; a maioria dos professores encontra-se satisfeita com o desporto escolar.

Efeitos de um programa de métodos e hábitos de estudo nas abordagens à aprendizagem: um estudo com alunos do Segundo Ciclo do Ensino Básico

A investigação tem vindo a demonstrar uma forte ligação entre as estratégias de estudo e o sucesso académico dos estudantes, pelo que é importante que estes desenvolvam competências que os conduzam a uma maior eficácia na aquisição de conhecimentos. Neste sentido, com este trabalho pretendemos analisar o impacto da implementação de um programa de métodos e hábitos de estudo, na promoção de competências mais eficazes, particularmente no desenvolvimento de uma abordagem profunda ao estudo por parte dos estudantes. De forma a compreender se esta abordagem ao estudo pode ser influenciada por outras dimensões, envolvendo as características dos alunos, procuramos também verificar se o autoconceito e alguns indicadores escolares, nomeadamente as suas metas académicas, a participação em atividades extracurriculares e as retenções no percurso escolar, se associam a que tipo de abordagem à aprendizagem. Nesta investigação, de natureza quasi-experimental, participam 76 alunos do 6º ano (cerca de 51% do sexo masculino), com idades compreendidas entre os 10 e os 16 anos, e que foram distribuídos em 2 grupos, o de experimental e o de controlo. Os instrumentos utilizados foram o Teste das Matrizes Progressivas de Raven (Raven, Court & Raven, 2001), o Inventário de Processos de Estudo (Rosário, Ferreira & Cunha, 2003), a Escala de Autoconceito para crianças e pré adolescentes de Susan Harter (Alves Martins, Peixoto, Mata & Monteiro, 1995) e o Inventário de Metas Académicas (Miranda & Almeida, 2011). Através de análises quantitativas e correlacionais, verificámos que a participação no programa não favoreceu, de forma estatisticamente significativa, uma abordagem profunda ao estudo, ainda que se tenha verificado uma tendência de evolução favorável no caso dos alunos do grupo experimental. Por outro lado, quanto às relações entre as características dos alunos e a abordagem ao estudo, verificamos que estas sugerem diferenças significativas no que diz respeito a adoção de uma abordagem mais profunda para os alunos que não têm registo de retenções escolares. Os resultados são analisados tendo em conta as limitações, assim como o facto de que o desenvolvimento de competências nos alunos deverá ser uma das metas que os educadores devem perseguir, motivando os alunos para o interesse pela aprendizagem.

Estudo da qualidade do ar interior em infantários da Região Autónoma da Madeira

Presentemente as pessoas passam cerca de 90% da sua vida no interior de edifícios, onde a poluição atinge níveis superiores aos registados no exterior. Os infantários são espaços onde a qualidade do ar interior (QAI) deverá ser alvo de maior preocupação, visto ser o local onde as crianças passam uma fase importante do seu desenvolvimento físico-motor. São vários os poluentes que podem comprometer a saúde humana, de entre os quais se destacam os poluentes biológicos, os químicos, e os físico-químicos. O presente trabalho teve como objectivo analisar a QAI em onze infantários da Ilha da Madeira durante as quatro estações do ano. Para o estudo foi levado em consideração a dispersão geográfica e a envolvente rural e urbana. Complementarmente, foi efectuado um estudo aprofundado dos compostos orgânicos voláteis (COVs) em dois dos infantários, com o emprego de amostragem activa e passiva. Nos infantários em análise, verificou-se a existência de um sério problema de renovação do ar no interior das salas, reflectido nas elevadas concentrações de CO2 e bactérias encontradas durante a monitorização dos espaços. As concentrações de fungos raramente excederam o valor máximo de referência (VMR), sendo o Penicillium spp. e o Cladosporium sp., as espécies mais comuns encontradas. Contudo foram detectadas algumas espécies consideradas perigosas para a saúde humana, como o Aspergillus niger e o A. versicolor. Relativamente aos restantes parâmetros (CO, O3, HCHO, NO2, NO, SO2, H2S, PM10, T e HR), na sua generalidade apresentaram concentrações inferiores aos respectivos VMR: excepção para o HCHO que em 40% das análises revelou valores acima do seu VMR, bem como a T e HR, que apresentaram valores fora das respectivas escalas de referência. Não foram encontradas diferenças significativas na QAI entre os onze infantários no que diz respeito à sua localização geográfica e envolvente. No entanto, em alguns parâmetros foram observadas variações sazonais. O estudo dos perfis de COVs revelou que o tipo de amostragem a empregar deve ter em consideração o objectivo da recolha: se for necessária a obtenção de dados como um flash instantâneo, a utilização da amostragem activa é aconselhada, se forem requeridos dados médios de um determinado período de tempo, o emprego da amostragem passiva será a melhor escolha.

Criatividade, autoestima e rendimento escolar no 2º Ciclo do Ensino Básico

O constructo da criatividade tem sido objeto de um crescente interesse por parte da comunidade científica, na medida que possibilita responder às exigências constantes de uma sociedade cada vez mais exigente nas competências, na ação e nas relações. Este facto justifica a importância da sua promoção no espaço escolar, assim como o desenvolvimento da autoestima, pois são os sentimentos positivos que o indivíduo sente em relação a si que granjeiam a sua confiança, motivação e autonomia, fulcrais no sucesso escolar. Neste sentido, o objetivo primordial do presente estudo consiste em conhecer e compreender a relação entre os constructos da criatividade e autoestima, assim como a sua relação com o rendimento académico, por meio da aplicação do Programa PCA-Promoção da Criatividade e Autoestima, elaborado para este efeito, e aplicado numa turma de Percurso Curricular Alternativo. Neste estudo participaram 45 alunos, dos quais 42,2% pertencem ao sexo feminino e 57,8% ao masculino, divididos por três grupos: experimental,controlo e comparativo, que frequentam o 2º ciclo do Ensino Básico numa escola da Região Autónoma da Madeira no ano letivo 2012/2013. Globalmente, os resultados obtidos, após aplicação do programa demonstram que o grupo experimental revelou ganhos ao nível da criatividade, contrariamente ao verificado quanto ao nível da autoestima. O rendimento académico, na nota de matemática, apresenta melhorias apenas no grupo experimental, sugerindo uma possível relação com o desenvolvimento da criatividade. No que diz respeito às variáveis sociodemográficas as diferenças significativas verificam-se apenas, quanto ao género, nas variáveis criatividade no pré-teste e rendimento escolar. Relativamente ao grupo etário os resultados significativos incidiram nas variáveis autoestima pós-teste e rendimento escolar, sendo que o grupo com idades até aos 13 anos registou sempre valores de média superiores. Sugere-se perseverar neste estudo, assim como aprimorar o Programa PCA.

Especialização metabólica em crianças e adolescentes dos 10 aos 15 anos: caracterização e avaliação dos efeitos fisiológicos do treino na modalidade de natação

A participação desportiva de atletas pré-púberes e púberes, de ambos os sexos, levanta questões sobre o conhecimento das respostas fisiológicas ao treino, concretamente no que diz respeito à especialização metabólica. Nesse sentido, o objetivo do estudo foi investigar a ocorrência da especialização metabólica ao longo de uma época desportiva na modalidade de natação pura desportiva. Participaram no estudo 36 nadadores federados, dos quais 10 eram pré-púberes masculinos (10,4±0,7 anos; 142,3±7,6 cm; 36,9±7,9 kg), 6 pré-púberes femininos (9,8±0,6 anos; 140,4±3,9 cm; 33,0±4,4 kg), 10 púberes masculinos (13,5±1,5 anos; 166,9±8,5 cm; 56,8±10,3 kg) e 10 púberes femininos (11,3±0,7 anos; 152,7±5,4 cm; 46,4±6,8 kg). O grupo de controlo foi constituído por 36 crianças e adolescentes não praticantes de qualquer modalidade, divididos da mesma forma que o grupo de natação e com características morfológicas semelhantes. A aptidão aeróbia (teste de Balke adaptado para crianças e jovens) e anaeróbia (teste anaeróbio Wingate) foi avaliada em dois momentos ao longo da época desportiva. Os resultados obtidos dos diferentes grupos foram comparados e correlacionados relativamente às variáveis de aptidão aeróbia e anaeróbia. Os resultados identificaram diferenças em algumas variáveis da aptidão aeróbia e anaeróbia considerando os fatores maturação, sexo e grupo, porém, não foram verificados desempenhos que indiciem uma especialização num determinado metabolismo energético. Assim, os resultados mostraram a não especialização metabólica em nadadores pré-púberes e púberes de ambos os sexos, nos testes laboratoriais aplicados. O estudo forneceu dados aos treinadores quanto ao desempenho aeróbio e anaeróbio dos seus atletas, mas principalmente quanto à orientação do treino para o desenvolvimento de competências técnicas nestas idades, deixando a especialização nas distâncias de nado e no estilo de prova para quando for atingida a especialização metabólica. Estudos futuros deverão avaliar atletas pós-púberes de forma a determinar quando ocorre a especialização metabólica.

Aptidão física associada à saúde e fatores psicossociais: diferenças entre praticantes de ginástica rítmica, desportos colectivos e não praticantes do sexo feminino, dos 9 aos 15 anos

Esta dissertação contempla dois estudos e possui como objetivos: (1) estudar a relação entre a participação desportiva, aptidão física (AptF), atividade física (AF) e sedentarismo e (2) determinar a influência do apoio parental, dos pares e da autoeficácia nos níveis de AF geral e organizada. Participaram em ambos os estudos 240 raparigas, com idades entre os 9 e 15 anos, 71 praticantes de ginástica rítmica (GR), 87 de desportos coletivos (DC) e 82 não praticantes (NP). As participantes foram avaliadas na altura, peso, perímetro da cintura e pregas de adiposidade tricipital e geminal. A AptF foi avaliada através da bateria de teste FitnessGram (Cooper Institute, 2010). A AF (Crocker et al., 1997), atividades sedentárias (ASed), a maturação sexual (Tanner, 1962), o apoio parental e dos pares (Prochaska et al., 2002) e a autoeficácia (Motl et al., 2000) foram avaliados através de questionários. Principais resultados: (1) independentemente do grupo de participação desportiva constataram-se reduzidos níveis de AF e de AptF; as ginastas apresentam níveis de AptF e de AF mais elevados comparativamente às NP (p<0,05) e praticantes de DC (p>0,05), não se registando diferenças nas ASed (p>0,05). (2) Verificou-se diferenças no apoio social (parental e dos pares) e na autoeficácia, entre as NP com as praticantes de DC (p<0,05) e com as praticantes de GR (p<0,05). As ginastas reportaram, em média, níveis mais elevados de apoio social (parental e dos pares) e de autoeficácia. Através da regressão linear múltipla, constata-se que níveis mais elevados de apoio parental e dos pares estão associados a níveis de AF mais elevados (p>0,05), sendo que 9,8% da variabilidade dos níveis de AF é explicado pelo apoio parental e 4,1% pelo apoio dos pares. Este trabalho reforça a necessidade de elaboração de programas de intervenção que potencializem a AF, e que devem contemplar estratégias de apoio social e promoção da autoeficácia.

Relatório de estágio para obtenção do grau de mestre em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1º Ciclo do Ensino Básico

O presente relatório de mestrado tem como objetivo fundamental partilhar e refletir sobre a minha intervenção pedagógica desenvolvida na valência de Educação Pré-Escolar na Escola Básica do 1.º Ciclo com Pré-Escolar da Achada e de 1.º Ciclo do Ensino Básico na Escola do 1.º Ciclo do Ensino Básico com Pré-Escolar da Lombada. Integra os pressupostos teóricos e metodológicos, utilizados como orientação a toda a ação realizada em contexto pedagógico, de forma a fundamentar e conjugar a teoria e a prática. É essencial salientar que o exercício da profissão docente, implica a promoção de aprendizagens diversificadas, a constante e contínua formação, com intuito de possibilitar aos docentes refletir, investigar, adequar e inovar a sua intervenção pedagógica ao grupo de crianças/alunos com quem trabalham. As estratégias desenvolvidas ao longo da prática pedagógica, tanto na Educação Pré-escolar como no 1.º Ciclo do Ensino Básico, apoiaram-se numa aprendizagem integrada, estimulante e significativa, tendo sempre por base o respeito pelas capacidades, necessidades, interesses e pelas diferenças individuais de cada criança com o intuito de lhes proporcionar situações de aprendizagem diversificadas e enriquecedoras. A investigação-ação foi a metodologia principal no desenvolvimento da prática, por permitir ao educador/professor desempenhar o papel de investigador e reflexivo com o objetivo de melhorar a sua intervenção e incentivar as crianças para a participação ativa no processo de ensino/aprendizagem. O presente relatório reflete todo o percurso desenvolvido ao longo das intervenções realizadas em contexto de Educação PréEscolar e de 1.º Ciclo, o que possibilitou a adquisição de uma experiência profissional muito útil e construtiva, na medida em que me permitiu adquirir conhecimentos práticos, que só são possíveis de aprender em contexto educativo.