MOND virial theorem applied to a galaxy cluster

Large values for the mass-to-light ratio (ϒ) in self-gravitating systems is one of the most important evidences of dark matter. We propose a expression for the mass-to-light ratio in spherical systems using MOND. Results for the COMA cluster reveal that a modification of the gravity, as proposed by MOND, can reduce significantly this value.

Gravitational waves : a 100-year tool applied to the dark energy problem

Recent observations from type Ia Supernovae and from cosmic microwave background (CMB) anisotropies have revealed that most of the matter of the Universe interacts in a repulsive manner, composing the so-called dark energy constituent of the Universe. Determining the properties of dark energy is one of the most important tasks of modern cosmology and this is the main motivation for this work. The analysis of cosmic gravitational waves (GW) represents, besides the CMB temperature and polarization anisotropies, an additional approach in the determination of parameters that may constrain the dark energy models and their consistence. In recent work, a generalized Chaplygin gas model was considered in a flat universe and the corresponding spectrum of gravitational waves was obtained. In the present work we have added a massless gas component to that model and the new spectrum has been compared to the previous one. The Chaplygin gas is also used to simulate a L-CDM model by means of a particular combination of parameters so that the Chaplygin gas and the L-CDM models can be easily distinguished in the theoretical scenarios here established. We find that the models are strongly degenerated in the range of frequencies studied. This degeneracy is in part expected since the models must converge to each other when some particular combinations of parameters are considered.

Avaliação assistida informatizada : indicadores do potencial cognitivo de crianças com deficiência

A identificação e a avaliação de crianças com desenvolvimento atípico configuram um processo muito importante para subsidiar as estratégias de ensino voltadas para a promoção do potencial de aprendizagem. O interesse em relação ao prognóstico de crianças com deficiência tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias e pesquisas relacionadas à avaliação, prevenção e intervenção. Nesse contexto, torna-se relevante verificar com instrumentos adequados indicadores linguísticos, cognitivos e comportamentais, para assim traçar metas a partir daquilo que as crianças podem aprender. Dessa forma, esta pesquisa teve por objetivo verificar se a avaliação assistida informatizada se apresenta como uma modalidade de diagnóstico mais prescritivo do desenvolvimento cognitivo, quando comparada à avaliação psicométrica, na aplicação em crianças com deficiência. Na modalidade assistida há ajuda do examinador para conduzir a criança a um melhor nível de desempenho cognitivo. Participaram 11 crianças que frequentam uma instituição de atendimento clínico, em saúde, para crianças com deficiência, na Grande Vitória. Na avaliação psicométrica foram utilizados a Escala de Maturidade Mental Colúmbia computadorizada – Colúmbiacomp e o Teste de Vocabulário por Imagens Peabody - TVIPcomp. Na avaliação assistida informatizada foram aplicadas três provas voltadas para as habilidades de classificação e raciocínio analógico: Exclusão de Objetos, Exclusão de Figuras Geométricas e Jogo de Analogia de Figuras, no ambiente informatizado SINDAPSI. Protocolos de registro de fatores afetivo-motivacionais e de operações cognitivas foram utilizados durante as tarefas assistidas. Na avaliação do comportamento, o Child Behavior Checklist – CBCL foi respondido pelas mães. Dados documentais e dos instrumentos foram submetidos à análise estatística descritiva para verificar o desempenho das crianças nas duas formas de avaliação informatizada (psicométrica e assistida). Nos testes psicométricos, 64% das crianças alcançaram índice “abaixo da média” no TVIPcomp, e 55% “médio-inferior” no Colúmbiacomp. Em relação ao perfil de desempenho cognitivo, na Prova de Exclusão de Objetos computadorizada 55% das crianças foram avaliadas como “não-mantenedoras”. Na Prova de Exclusão de Figuras Geométricas computadorizada 55% da amostra foi classificada no perfil “alto-escore”, e no Jogo de Analogias de Figuras computadorizado 45% apresentou o perfil “ganhador”. A amostra demonstrou níveis de dificuldade na realização dos testes,tanto na modalidade psicométrica quanto assistida. Contudo, o desempenho nos testes assistidos foi relativamente melhor, evidenciando que o grupo se beneficiou da mediação,implementada na fase de assistência, para melhorar as habilidades cognitivas. Além disso, a apresentação informatizada dos testes apresentou-se como fator motivador para a realização e persistência nas tarefas.

Initial performance of pineapple and utilization of rock phosphate applied in combination with organic compounds to leaf axils

Rock phosphates have low solubility in water, but good solubility in acid. The use of organic compounds together with these phosphorus sources applied to the basal leaf axils of pineapple can increase the solubility of this phosfate source and increase the P availability to the crop. A greenhouse experiment was conducted using Araxá rock phosphate (10 g) in combination or not with solutions containing increasing concentrations of humic acids (0 to 40 mmol L-1 of carbon), with or without citric acid (0.005 mmol L-1), applied to basal leaf axils of pineapple cv. Pérola. Growth and nutritional characteristics of aerial plant parts were assessed. Growth rates of aerial parts and N, P, K, Ca and Mg contents increased curvilinearly with increasing concentration of carbon in the form of humic acids. Maximum values were found for the concentration of 9.3 mmol L-1 of carbon combined with 0.005 mmol L-1 of citric acid and natural phosphate.

Propriedades psicométricas da versão portuguesa do Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire na miocardiopatia dilatada com insuficiência cardíaca congestiva

Vários estudos demonstraram que os doentes com insuficiência cardíaca congestiva (ICC) têm um compromisso da qualidade de vida relacionada com a saúde (QVRS), tendo esta, nos últimos anos, vindo a tornar-se um endpoint primário quando se analisa o impacto do tratamento de situações crónicas como a ICC. Objectivos: Avaliar as propriedades psicométricas da versão portuguesa de um novo instrumento específico para medir a QVRS na ICC em doentes hospitalizados: o Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire (KCCQ). População e Métodos: O KCCQ foi aplicado a uma amostra consecutiva de 193 doentes internados por ICC. Destes, 105 repetiram esta avaliação 3 meses após admissão hospitalar, não havendo eventos ocorridos durante este período de tempo. A idade era 64,4± 12,4 anos (entre 21 e 88), com 72,5% a pertencer ao sexo masculino, sendo a ICC de etiologia isquémica em 42%. Resultados: Esta versão do KCCQ foi sujeita a validação estatística semelhante à americana com a avaliação da fidelidade e validade. A fidelidade foi avaliada pela consistência interna dos domínios e dos somatórios, apresentando valores Alpha de Cronbach idênticos nos vários domínios e somatórios ( =0,50 a =0,94). A validade foi analisada pela convergência, pela sensibilidade às diferenças entre grupos e pela sensibilidade à alteração da condição clínica. Avaliou-se a validade convergente de todos os domínios relacionados com funcionalidade, pela relação verificada entre estes e uma medida de funcionalidade, a classificação da New York Heart Association (NYHA), tendo-se verificado correlações significativas (p<0,01), como medida para avaliar a funcionalidade em doentes com ICC. Efectuou-se uma análise de variância entre o domínio limitação física, os somatórios e as classes da NYHA, tendo-se encontrado diferenças estatisticamente significativas (F=23,4; F=36,4; F=37,4; p=0,0001), na capacidade de descriminação da gravidade da condição clínica. Foi realizada uma segunda avaliação em 105 doentes na consulta do 3º mês após a intervenção clínica, tendo-se observado alterações significativas nas médias dos domínios avaliados entre o internamento e a consulta (diferenças de 14,9 a 30,6 numa escala de 0-100), indicando que os domínios avaliados são sensíveis à mudança da condição clínica. A correlação interdimensões da qualidade de vida que compõe este instrumento é moderada, sugerindo dimensões independentes, apoiando a sua estrutura multifactorial e a adequabilidade desta medida para a sua avaliação. Conclusão: O KCCQ é um instrumento válido, sensível à mudança e específico para medir a QVRS numa população portuguesa com miocardiopatia dilatada e ICC. ABSTRACT - Several studies have shown that patients with congestive heart failure (CHF) have a compromised health-related quality of life (HRQL), and this, in recent years, has become a primary endpoint when considering the impact of treatment of chronic conditions such as CHF. Objectives: To evaluate the psychometric properties of the Portuguese version of a new specific instrument to measure HRQL in patients hospitalized for CHF: the Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire (KCCQ). Methods: The KCCQ was applied to a sample of 193 consecutive patients hospitalized for CHF. Of these, 105 repeated the assessment 3 months after admission, with no events during this period. Mean age was 64.4±12.4 years (21-88), and 72.5% were 72.5% male. CHF was of ischemic etiology in 42% of cases. Results: This version of the KCCQ was subjected to statistical validation, with assessment of reliability and validity, similar to the American version. Reliability was assessed by the internal consistency of the domains and summary scores, which showed similar values of Cronbach alpha (0.50-0.94). Validity was assessed by convergence, sensitivity to differences between groups and sensitivity to changes in clinical condition. We evaluated the convergent validity of all domains related to functionality, through the relationship between them and a measure of functionality, the New York Heart Association (NYHA) classification. Significant correlations were found (p<0.01) for this measure of functionality in patients with CHF. Analysis of variance between the physical limitation domain, the summary scores and NYHA class was performed and statistically significant differences were found (F=23.4; F=36.4; F=37.4, p=0.0001) in the ability to discriminate severity of clinical condition. A second evaluation was performed on 105 patients at the 3-month follow-up outpatient appointment, and significant changes were observed in the mean scores of the domains assessed between hospital admission and the clinic appointment (differences from 14.9 to 30.6 on a scale of 0-100), indicating that the domains assessed are sensitive to changes in clinical condition. The correlation between dimensions of quality of life in the KCCQ is moderate, suggesting that the dimensions are independent, supporting the multifactorial nature of HRQL and the suitability of this measure for its evaluation. Conclusion: The KCCQ is a valid instrument, sensitive to change and a specific measure of HRQL in a population with dilated cardiomyopathy and CHF.

Development of fire-resistant (B1 & B2) winter 1 KPU foams applied by gun or straw adapter and optimization of a gun applied winter 1 KPU foam

A realização do presente trabalho teve como principais objectivos o desenvolvimento de espumas de poliuretano de um componente com propriedades de resistência à chama superiores (B1 & B2), aplicadas por pistola ou por adaptador/tubo e a optimização de uma espuma de poliuretano de um componente de inverno aplicada por pistola. Todo o trabalho desenvolvido está dividido em dois projectos distintos: i. O primeiro projecto consistiu em desenvolver espumas de um componente com propriedades de resistência à chama (classificadas como B1 e B2 de acordo com a norma alemã DIN 4102), aplicadas por pistola (GWB1 e GWB2) ou por adaptador/tubo (AWB), utilizando polióis poliésteres aromáticos modificados e aditivos retardantes de chama halogenados. Estas espumas deveriam apresentar também propriedades aceitáveis a baixas temperaturas. Após realizar várias formulações foi possível desenvolver uma espuma AWB2 com apenas 3,3% de poliol poliéster no pré-polímero e com propriedades equivalentes às da melhor espuma comercial mesmo a 5/-10 (temperatura da lata/cura da espuma em °C) e também com uma altura de chama de apenas 11 cm. A partir de duas formulações (AWB2) que passaram o Teste B2, foram obtidas também, uma espuma GWB2 e outra GWB1 com propriedades equivalentes às da melhor espuma da concorrência a -10/-10 e a 23/5, respectivamente, embora não tenham sido submetidas ao teste B2 e B1 após as modificações efectuadas. ii. O segundo projecto consistiu em optimizar uma espuma de poliuretano de um componente de inverno aplicada por pistola (GWB3). A espuma inicial tinha problemas de glass bubbles quando esta era dispensada a partir de uma lata cheia, sendo necessário ultrapassar este problema. Este problema foi resolvido diminuindo a razão de GPL/DME através do aumento da percentagem em volume de DME no pré-polímero para 14% no entanto, a estabilidade dimensional piorou um pouco. O reagente FCA 400 foi removido da formulação anterior (6925) numa tentativa de diminuir o custo da espuma, obtendo-se uma espuma aceitável a 23/23 e a 5/5, com uma redução de 4% no custo da produção e com uma redução de 5,5% no custo por litro de espuma dispensada, quando comparada com a sua antecessora. Por último, foi avaliada a influência da concentração de diferentes surfactantes na formulação 6925, verificando-se o melhoramento da estrutura celular da espuma para concentrções mais elevadas de surfactante, sendo este efeito mais notório a temperaturas mais baixas (5/5). Dos surfactantes estudados, o B 8871 mostrou o melhor desempenho a 5/5 com a concentração mais baixa, sendo portanto o melhor surfactante, enquanto o Struksilon 8003 demonstrou ser o menos adequado para esta formulação específica, apresentando piores resultados globais. Pode-se ainda acrescentar que os surfactantes L-5351, L-5352 e B 8526 também não são adequados para esta formulação uma vez que as espumas resultantes apresentam cell collapse, especialmente a 5/5. No caso dos surfactantes L-5351 e L-5352, esta propriedade piora com concentrações mais elevadas. Em cada projecto foram também efectuados testes de benchmark em determinadas espumas comerciais com o principal objectivo de comparar todos os resultados das espumas desenvolvidas, em ambos os projectos, com espumas da concorrência.

Influence of LPG composition on straw applied one componente PU winter foam

O principal objectivo desta tese é obter uma relação directa entre a composição dos gases liquefeitos de petróleo (GLP), propano, n-butano e isobutano, usados como aerossóis propulsores numa lata de poliuretano de um componente, com as propriedades das espumas produzidas por spray. As espumas obtidas, terão de ter como requisito principal, um bom desempenho a temperaturas baixas, -10ºC, sendo por isso designadas por espumas de Inverno. Uma espuma é considerada como tendo um bom desempenho se não apresentar a -10/-10ºC (temperatura lata/ spray) glass bubbles, base holes e cell collapse. As espumas deverão ainda ter densidades do spray no molde a +23/+23ºC abaixo dos 30 g/L, um rendimento superior a 30 L, boa estabilidade dimensional e um caudal de espuma a +5/+5ºC superior a 5 g/s. Os ensaios experimentais foram realizados a +23/+23ºC, +5/+5ºC e a -10/-10ºC. A cada temperatura, as espumas desenvolvidas, foram submetidas a testes que permitiram determinar a sua qualidade. Testes esses que incluem os designados por Quick Tests (QT): o spray no papel e no molde das espumas nas referidas temperaturas. As amostras do papel e no molde são especialmente analisadas, quanto, às glass bubbles, cell collapse, base holes, cell structur e, cutting shrinkage, para além de outras propriedades. Os QT também incluem a análise da densidade no molde (ODM) e o estudo do caudal de espumas. Além dos QT foram realizados os testes da estabilidade dimensional das espumas, testes físicos de compressão e adesão, testes de expansão das espumas após spray e do rendimento por lata de espuma. Em todos os ensaios foi utilizado um tubo adaptador colocado na válvula da lata como método de spray e ainda mantida constante a proporção das matérias-primas (excepto os gases, em estudo). As experiências iniciaram-se com o estudo de GLPs presentes no mercado de aerossóis. Estes resultaram que o GLP: propano/ n-butano/ isobutano: (30/ 0/ 70 w/w%), produz as melhores espumas de inverno a -10/-10ºC, reduzindo desta forma as glass bubbles, base holes e o cell collapse produzido pelos restantes GLP usados como aerossóis nas latas de poliuretano. Testes posteriores tiveram como objectivo estudar a influência directa de cada gás, propano, n-butano e isobutano nas espumas. Para tal, foram usadas duas referências do estudo com GLP comercializáveis, 7396 (30 /0 /70 w/w %) e 7442 (0/ 0/ 100 w/w %). Com estes resultados concluí-se que o n-butano produz más propriedades nas espumas a -10/- 10ºC, formando grandes quantidades de glass bubbles, base holes e cell collapse. Contudo, o uso de propano reduz essas glass bubbles, mas em contrapartida, forma cell collapse.Isobutano, porém diminui o cell collapse mas não as glass bubbles. Dos resultados experimentais podemos constatar que o caudal a +5/+5ºC e densidade das espumas a +23/+23ºC, são influenciados pela composição do GLP. O propano e n-butano aumentam o caudal de espuma das latas e a sua densidade, ao contrário com o que acontece com o isobutano. Todavia, pelos resultados obtidos, o isobutano proporciona os melhores rendimentos de espumas por lata. Podemos concluir que os GLPs que contivessem cerca de 30 w/w % de propano (bons caudais a +5/+5ºC e menos glass bubbles a -10/-10ºC), e cerca 70 w/w % de isobutano (bons rendimentos de espumas, bem como menos cell collapse a -10/-10ºC) produziam as melhores espumas. Também foram desenvolvidos testes sobre a influência da quantidade de gás GLP presente numa lata. A análise do volume de GLP usado, foi realizada com base na melhor espuma obtida nos estudos anteriores, 7396, com um GLP (30 / 0/ 70 w/w%), e foram feitas alterações ao seu volume gás GLP presente no pré-polímero. O estudo concluiu, que o aumento do volume pode diminuir a densidade das espumas, e o seu decréscimo, um aumento da densidade. Também indico u que um mau ajuste do volume poderá causar más propriedades nas espumas. A análise económica, concluiu que o custo das espumas com mais GLP nas suas formulações, reduz-se em cerca de 3%, a quando de um aumento do volume de GLP no pré-polímero de cerca de 8 %. Esta diminuição de custos deveu-se ao facto, de um aumento de volume de gás, implicar uma diminuição na quantidade das restantes matérias-primas, com custos superiores, já que o volume útil total da lata terá de ser sempre mantido nos 750 mL. Com o objectivo de melhorar a qualidade da espuma 7396 (30/0/70 w/w %) obtida nos ensaios anteriores adicionou-se à formulação 7396 o HFC-152a (1,1-di fluoroetano). Os resultados demonstram que se formam espumas com más propriedades, especialmente a -10/-10ºC, contudo proporcionou excelentes shaking rate da lata. Através de uma pequena análise de custos não é aconselhável o seu uso pelos resultados obtidos, não proporcionando um balanço custo/benefício favorável. As três melhores espumas obtidas de todos os estudos foram comparadas com uma espuma de inverno presente no mercado. 7396 e 7638 com um volume de 27 % no prépolímero e uma composição de GLP (30/ 0 / 70 w/w%) e (13,7/ 0/ 86,3 w/w%), respectivamente, e 7690, com 37 % de volume no pré-polímero e GLP (30/ 0 / 70 w/w%), apresentaram em geral melhores resultados, comparando com a espuma benchmark . Contudo, os seus shaking rate a -10/-10ºC, de cada espuma, apresentaram valores bastante inferiores à composição benchmarking.

Development of an in situ penetration test for the uptake of preservatives in applied wood

This paper concerns the study of biocides application in old timber structures of maritime pine (Pinus pinaster Ail.), previously impregnated with other products. A method was developed in laboratory to determine in situ the penetration depth of a product applied superficially. As initial treatment, three traditional products for sawn timber for buildings were used and, for new treatments, two newer, more environmentally benign products were used. Their ability to penetrate the pre-treated surfaces was evaluated after 1, 2 and 3 applications at 24 hours intervals and the results obtained are presented. Finally, the applicability of the developed test to the in-situ evaluation of timber structures is also discussed.

Extreme Value Theory versus traditional GARCH approaches applied to financial data: a comparative evaluation

Although stock prices fluctuate, the variations are relatively small and are frequently assumed to be normal distributed on a large time scale. But sometimes these fluctuations can become determinant, especially when unforeseen large drops in asset prices are observed that could result in huge losses or even in market crashes. The evidence shows that these events happen far more often than would be expected under the generalized assumption of normal distributed financial returns. Thus it is crucial to properly model the distribution tails so as to be able to predict the frequency and magnitude of extreme stock price returns. In this paper we follow the approach suggested by McNeil and Frey (2000) and combine the GARCH-type models with the Extreme Value Theory (EVT) to estimate the tails of three financial index returns DJI,FTSE 100 and NIKKEI 225 representing three important financial areas in the world. Our results indicate that EVT-based conditional quantile estimates are much more accurate than those from conventional AR-GARCH models assuming normal or Student’s t-distribution innovations when doing out-of-sample estimation (within the insample estimation, this is so for the right tail of the distribution of returns).

Elastically restrained Bernoulli-Euler beams applied to rotary machinery modelling

Facing the lateral vibration problem of a machine rotor as a beam on elastic supports in bending, the authors deal with the free vibration of elastically restrained Bernoulli-Euler beams carrying a finite number of concentrated elements along their length. Based on Rayleigh's quotient, an iterative strategy is developed to find the approximated torsional stiffness coefficients, which allows the reconciliation between the theoretical model results and the experimental ones, obtained through impact tests. The mentioned algorithm treats the vibration of continuous beams under a determined set of boundary and continuity conditions, including different torsional stiffness coefficients and the effect of attached concentrated masses and rotational inertias, not only in the energetic terms of the Rayleigh's quotient but also on the mode shapes, considering the shape functions defined in branches. Several loading cases are examined and examples are given to illustrate the validity of the model and accuracy of the obtained natural frequencies.

Long-term price range forecast applied to risk management using regression models

Long-term contractual decisions are the basis of an efficient risk management. However those types of decisions have to be supported with a robust price forecast methodology. This paper reports a different approach for long-term price forecast which tries to give answers to that need. Making use of regression models, the proposed methodology has as main objective to find the maximum and a minimum Market Clearing Price (MCP) for a specific programming period, and with a desired confidence level α. Due to the problem complexity, the meta-heuristic Particle Swarm Optimization (PSO) was used to find the best regression parameters and the results compared with the obtained by using a Genetic Algorithm (GA). To validate these models, results from realistic data are presented and discussed in detail.

A short-term risk management tool applied to OMEL electricity market using particle swarm optimization

Short-term risk management is highly dependent on long-term contractual decisions previously established; risk aversion factor of the agent and short-term price forecast accuracy. Trying to give answers to that problem, this paper provides a different approach for short-term risk management on electricity markets. Based on long-term contractual decisions and making use of a price range forecast method developed by the authors, the short-term risk management tool presented here has as main concern to find the optimal spot market strategies that a producer should have for a specific day in function of his risk aversion factor, with the objective to maximize the profits and simultaneously to practice the hedge against price market volatility. Due to the complexity of the optimization problem, the authors make use of Particle Swarm Optimization (PSO) to find the optimal solution. Results from realistic data, namely from OMEL electricity market, are presented and discussed in detail.

Genetic algorithm methodology applied to intelligent house control

In recent years the use of several new resources in power systems, such as distributed generation, demand response and more recently electric vehicles, has significantly increased. Power systems aim at lowering operational costs, requiring an adequate energy resources management. In this context, load consumption management plays an important role, being necessary to use optimization strategies to adjust the consumption to the supply profile. These optimization strategies can be integrated in demand response programs. The control of the energy consumption of an intelligent house has the objective of optimizing the load consumption. This paper presents a genetic algorithm approach to manage the consumption of a residential house making use of a SCADA system developed by the authors. Consumption management is done reducing or curtailing loads to keep the power consumption in, or below, a specified energy consumption limit. This limit is determined according to the consumer strategy and taking into account the renewable based micro generation, energy price, supplier solicitations, and consumers’ preferences. The proposed approach is compared with a mixed integer non-linear approach.

Particle swarm optimization applied to integrated demand response resources scheduling

The concept of demand response has a growing importance in the context of the future power systems. Demand response can be seen as a resource like distributed generation, storage, electric vehicles, etc. All these resources require the existence of an infrastructure able to give players the means to operate and use them in an efficient way. This infrastructure implements in practice the smart grid concept, and should accommodate a large number of diverse types of players in the context of a competitive business environment. In this paper, demand response is optimally scheduled jointly with other resources such as distributed generation units and the energy provided by the electricity market, minimizing the operation costs from the point of view of a virtual power player, who manages these resources and supplies the aggregated consumers. The optimal schedule is obtained using two approaches based on particle swarm optimization (with and without mutation) which are compared with a deterministic approach that is used as a reference methodology. A case study with two scenarios implemented in DemSi, a demand Response simulator developed by the authors, evidences the advantages of the use of the proposed particle swarm approaches.