Simulação Monte Carlo de mecanismo de transferência de energia de excitação eletrônica: modelo de Perrin para a supressão estática da luminescência

A software based in the Monte Carlo method has been developed aiming the teaching of the Perrin´s model for static luminescence quenching. This software allows the student to easily simulate the luminescence decays of emissive molecules in the presence of quenching ones. The software named PERRIN was written for FreeBASIC compiler and it can be applied for systems where the molecules remain static during its excited state lifetime. The good agreement found between the simulations and the expected theoretical results shows that it can be used for the luminescence and excited states decay kinetic teaching.

Simulação do intemperismo natural de pilhas zinco-carbono e alcalinas

Spent alkaline and Zn-C batteries were placed in seawater, rainwater or landfill leachate at room temperature for up 30 days in order to simulate natural weathering. After the experiments pH and electrical conductivity of the liquid were measured. The precipitate formed and the filtrate were submitted to metal analysis by ICP-OES. Seawater is the most corrosive medium, followed by landfill leachate. Pb, Cd and Hg were mainly in the filtrate. Fe, Mn and Zn were generally dominant in the precipitate. Na and K account for the electrical conductivity and are good indicators of the corrosion stage of the batteries.

Software para simulação de mecanismo de supressão da luminescência: modelo cinético de Stern-Volmer

A software that includes both Stochastic and Molecular Dynamics procedures has been developed with the aim of visualizing the Stern-Volmer kinetic mechanism of dynamic luminescence quenching. The software allows the student to easily simulate and graphically visualize the molecular collisions, the molecular speed distributions, the luminescence decay curves, and the Stern-Volmer graphs. The software named "SternVolmer" is written for the FreeBASIC compiler and can be applied to dynamic systems where luminescent molecules, during their excited state lifetimes, are able to collide with quenching molecules (collisional quenching). The good agreement found between the simulations and the expected results shows that this software can be used as an effective teaching aid for the study of luminescence and kinetic decay of excited states.

Simulação de sinais de RMN através das equações de Bloch

The aim of this paper was to present a simple and fast way of simulating Nuclear Magnetic Resonance signals using the Bloch equations. These phenomenological equations describe the classical behavior of macroscopic magnetization and are easily simulated using rotation matrices. Many NMR pulse sequences can be simulated with this formalism, allowing a quantitative description of the influence of many experimental parameters. Finally, the paper presents simulations of conventional sequences such as Single Pulse, Inversion Recovery, Spin Echo and CPMG.

TRIHALOMETANOS EM ÁGUA POTÁVEL E RISCOS DE CÂNCER: SIMULAÇÃO USANDO POTENCIAL DE INTERAÇÃO E TRANSFORMAÇÕES DE BÄCKLUND

We briefly investigated the well-known correlation of trihalomethanes, present in fresh water, with cancer hazard in humans. A transient alternative method of chemical simulation using Bäcklund Transformations and Quantum Mechanics is presented. Finally, the method was applied to simulate the interaction between Trichloridemethane and Alanine - as well as its amino and carboxyl groups.

Efeitos da simulação da solarização do solo com materiais vegetais sobre o crescimento micelial de fungos fitopatogênicos habitantes do solo

A incorporação de materiais vegetais específicos associados à solarização do solo tem sido um avanço promissor no controle de fungos fitopatogênicos habitantes do solo. O objetivo do trabalho foi avaliar determinados efeitos da incorporação e decomposição de brócolis, mamona, mandioca brava e mansa, no solo, em condições de microcosmo mantido em BOD (37±2ºC), sobre o micélio de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani AG-4 HGI e de Sclerotium rolfsii. Assim, quatro ensaios idênticos foram instalados em conjunto de microcosmos, com cinco tratamentos e quatro períodos de tempo diferentes e independentes (7, 14, 21 e 28 dias). O parâmetro avaliado foi os efeitos inócuo, fungistático e fungicida dos tratamentos sobre o micélio dos fungos. Verificou-se efeito fungistático e fungicida no crescimento micelial de F. oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2, R. solani AG-4 HGI e de S. rolfsii. Os fungos que apresentaram efeito fungistático apresentaram uma velocidade média de crescimento micelial inferior ao controle geral, que consistiu na incubação dos fungos em temperatura de 25±2ºC. O efeito fungicida ocorreu aos 21 dias de incubação para F. oxysporum e R. solani e aos 28 dias para S. rolfsii. Para M. phaseolina, observou-se apenas efeito inócuo. Associação da temperatura de 37±2ºC mais o período de tempo dos tratamentos foi o fator responsável pelos efeitos fungistático e fungicida no micélio dos fitopatógenos estudados. Essa associação também interferiu na velocidade do crescimento micelial dos fungos que apresentaram efeito fungistático.

Análise do perfil de professores da área da saúde que usam a simulação como estratégia didática

Neste trabalho, relata-se os resultados obtidos no primeiro momento de uma pesquisa que objetiva conhecer o perfil e a formação de professores da área da saúde que usam a simulação como estratégia didática no Laboratório de Habilidades (LabHab) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Com previsão de dois anos, a pesquisa busca contribuir para uma proposta de formação docente que observe as prioridades e a relevância da simulação nas suas atividades didáticas. A ideia é analisar como esse profissional recria seus conhecimentos em grupo para trabalhar a simulação na atuação clínica e observar como ele percebe o alcance dos processos de simulação aprimorados pela tecnologia e pelas propostas de inovação educativa.

Ensino baseado em simulação na formação continuada de médicos: análise das percepções de alunos e professores de um Hospital do Rio de Janeiro

Nos últimos anos, o ensino baseado em simulação (EBS) tem sido cada vez mais utilizado na educação em saúde e especialmente na educação médica. Este estudo teve como objetivo investigar as potencialidades e desafios do EBS no contexto de um curso de formação continuada de médicos: Curso em Ressuscitação Cardiopulmonar (RCP) Avançado. A coleta de dados foi realizada por meio de observação de campo, entrevistas com professores e aplicação de questionários aos alunos do curso. Para análise das percepções dos participantes, adotou-se a análise de conteúdo temática. Os resultados apontaram quatro principais potencialidades e desafios do EBS para a formação médica: articulação entre teoria e prática; o erro como oportunidade de aprendizagem; relação entre mundo virtual e mundo real; fortalecimento do trabalho em equipe. Acredita-se que este trabalho possa contribuir com a discussão acerca da utilização do EBS na educação médica, assim como indicar pontos favoráveis e desafios de sua implementação, revelando a importância de pesquisas que aprofundem as questões pedagógicas envolvidas no percurso de aplicação desta metodologia.

Uma proposta para a geração de amostras aleatórias nos problemas de simulação em modelos de planejamento

Um modelo de predição do preço da celulose foi ajustado usando-se o tempo e o preço defasado como co-variáveis. A partir das estimativas dos parâmetros obtidas, foram propostas 48 possíveis tendências futuras para o preço da celulose. Posteriormente, três métodos de simulação foram usados para predizer os valores futuros definidos pelas várias tendências: M1Þ Pcel.f = µ; M2 Þ Pcel.f = µ + épsilonf, e M3 µf + épsilonf, em que m é a parte sistemática do modelo, e e f corresponde ao componente estocástico. Para as simulações foram usados o método de Monte Carlo e a distribuição triangular. Para comparar os valores simulados pelos três métodos com os conhecidos valores futuros nas várias tendências, foi usada a diferença relativa média entre os valores. No caso da ausência de tendência, os métodos M1 e M2 foram satisfatórios, apesar de o método M2 incluir distúrbios ao redor da média. No caso de haver tendência real, o método M3 teve a melhor "performance", mesmo sendo influenciado pela acurácia na predição da tendência.

Modelo de simulação da temperatura e umidade relativa do ar no interior de estufa plástica

A simulação dos parâmetros climáticos de temperatura e umidade relativa do ar no interior de uma estufa plástica, por meio do balanço de energia, pode propiciar ao produtor uma ferramenta de auxílio na tomada de decisão. Nesse propósito, realizou-se uma simulação das condições no interior de estufa plástica, em função de parâmetros externos e internos a ela. A simulação revelou uma temperatura no interior da estufa plástica de 23,6 ºC, e os sensores revelaram um valor médio de 24,1 ºC para o período de cultivo da alface. Para a umidade relativa no interior da estufa plástica, o valor simulado foi de 61,6%, e o obtido com o auxílio de sensores foi de 66,0%. Os valores simulados apresentaram-se próximos dos valores obtidos pelos sensores, mostrando que o modelo pode ser usado para a estimativa da temperatura e umidade relativa do ar no interior da estufa plástica.

Simulação do rendimento e riscos climáticos para o milho safrinha em Londrina - PR, utilizando o modelo CERES-Maize

Modelos matemáticos possibilitam simular realisticamente o crescimento e o desenvolvimento fenológico de culturas sob ampla gama de condições ambientais e de manejo, a um baixo custo. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da época de semeadura no estabelecimento e rendimento do milho safrinha para Londrina - PR, mediante simulações de longo período com o modelo CERES. Os tratamentos consistiram na combinação de 12 épocas de semeadura, uma em cada decêndio, de janeiro a abril, sob dois cenários: sem limitação hídrica (produção potencial) e com limitação hídrica, considerando-se uma cultivar de ciclo precoce, XL-520, durante 24 anos. Os resultados mostraram decréscimos de rendimentos de até 38% da produtividade potencial e de 44% da produtividade sob restrição hídrica à medida que se atrasou a semeadura, devido à coincidência dos períodos críticos de desenvolvimento com condições subótimas de radiação solar, temperatura e disponibilidade hídrica. Observaram-se aumentos na duração do ciclo de 120 a 140 dias quando o milho foi semeado em janeiro e de 160 a 170 dias para semeadura em abril. O ciclo mais longo influiu na seqüência de cultivos e semeaduras após o terceiro decêndio de março, só permitindo o cultivo da cultura de verão após outubro. Também houve tendência de aumento de falhas no estabelecimento do cultivo, devido à deficiência hídrica, à medida que se atrasou a semeadura. Há risco de geadas de 4% para os cultivos semeados em final de março e 8% para os semeados em abril.

Desempenho de três teorias de simulação do comportamento de um trator agrícola em tração

A simulação matemática é uma ferramenta importante na diminuição de custos de produção e viabilização de novos projetos de máquinas agrícolas. Este trabalho trata da comparação entre três teorias de simulação, as chamadas teorias de predição de tração clássicas, desenvolvidas por Wismer, Brixius e Gee-Clough, na simulação do desempenho de um trator agrícola de rodas. Para efetuar uma comparação entre as três teorias e apurar as condições mais apropriadas de uso das mesmas, realizou-se um experimento de campo com um trator de tração simples (4x2), com o controle de um número apreciável de variáveis relevantes, para criar condições de comparação com uma simulação posterior. No trabalho de campo, foram utilizados tratamentos que envolviam a condição do solo, preparado ou consolidado; pneus do tipo diagonal, e a deflexão desse pneu, maior e menor. Utilizando os parâmetros medidos a campo, realizou-se a comparação com os dados simulados para a variável patinamento. A teoria Cn mostrou que possui uma faixa de utilização mais restrita do que as teorias Bn e MN, sendo o índice de cone a variável que determina essas condições de uso.

Modelagem matemática e simulação numérica do resfriamento rápido de morango com ar forçado

Este trabalho abordou o resfriamento rápido com ar forçado de morango via simulação numérica. Para tanto, foi empregado o modelo matemático que descreve o processo de transferência de calor, com base na lei de Fourier, escrito em coordenadas esféricas e simplificado para descrever o processo unidimensional. A resolução da equação expressa pelo modelo matemático deu-se por meio da implementação de um algoritmo, fundamentado no esquema explícito do método numérico das diferenças finitas, executado no ambiente de computação científica MATLAB 6.1. A validação do modelo matemático foi realizada a partir da comparação de dados teóricos com dados obtidos num experimento, no qual morangos foram resfriados com ar forçado. Os resultados mostraram que esse tipo de investigação para a determinação do coeficiente de transferência de calor por convecção é promissora como ferramenta no suporte à decisão do uso ou desenvolvimento de equipamentos na área de resfriamento rápido de frutos esféricos com ar forçado.

Modelo dinâmico de simulação e otimização da força normal de reação do solo para um mecanismo de corte basal

O modelo físico foi baseado no método de Newton-Euler, sendo o mesmo desenvolvido utilizando o programa computacional científico Mathematica®. Realizaram-se várias simulações, nas quais se procurou obter a força normal de reação do solo variando velocidades de avanço (0,69; 1,12; 1,48; 1,82 e 2,12 m s-1); perfis de solo (senoidal, rampa ascendente e descendente) e altura do camalhão (0,025 e 0,05 m). Após as simulações iniciais, o mecanismo foi otimizado utilizando o programa computacional científico Matlab®, tendo como critério (função-objetivo) a minimização da força normal de reação do perfil (F N) e como variáveis de projeto os comprimentos das barras (L1y, L2, l3 e L4), altura da operação (L7), o comprimento inicial da mola (Lmo) e a constante elástica da mola (k t). A falta de robustez do mecanismo em relação à variável altura de operação foi contornada por meio do uso de mola com baixa rigidez e grande comprimento. Os resultados demonstraram que o mecanismo otimizado obteve desempenho de flutuação muito bom, em relação ao mecanismo inicial.