The effect of multiple haptic distractors on the performance of motion-impaired users

The effect of multiple haptic distractors on target selection performance was examined in terms of times to select the target and the associated cursor movement patterns. Two experiments examined: a) The effect of multiple haptic distractors around a single target and b) the effect of inter-item spacing in a linear selection task. It was found that certain target-distractor arrangements hindered performance and that this could be associated with specific, explanatory cursor patterns. In particular, it was found that the presence of distractors along the task axis in front of the target was detrimental to performance, and that there was evidence to suggest that this could sometimes be associated with consequent cursor oscillation between distractors adjacent to a desired target. A further experiment examined the effect of target-distractor spacing in two orientations on a user’s ability to select a target when caught in the gravity well of a distractor. Times for movements in the vertical direction were found to be faster than those in the horizontal direction. In addition, although times for the vertical direction appeared equivalent across five target-distractor distances, times for the horizontal direction exhibited peaks at certain distances. The implications of these results for the design and implementation of haptically enhanced interfaces using the force feedback mouse are discussed.

Measurements of NO, NOy, N2O, and O3 during SPURT: implications for transport and chemistry in the lowermost stratosphere

We present measurements of NO, NOy, O3, and N2O within the lowermost stratosphere (LMS) over Europe obtained during the SPURT project. The measurements cover all seasons between November 2001 and July 2003. They span a broad band of latitudes from 30° N to 75° N and a potential temperature range from 290 to 380 K. The measurements represent a comprehensive data set of these tracers and reveal atmospheric transport processes that influence tracer distributions in the LMS. Median mixing ratios of stratospheric tracers in equivalent latitude-potential temperature coordinates show a clear seasonal cycle related to the Brewer-Dobson circulation, with highest values in spring and lowest values in autumn. Vertical tracer profiles show strong gradients at the extratropical tropopause, suggesting that vertical (cross-isentropic) mixing is reduced above the tropopause. Pronounced meridional gradients in the tracer mixing ratios are found on potential temperature surfaces in the LMS. This suggests strongly reduced mixing along isentropes. Concurrent large gradients in static stability in the vertical direction, and of PV in the meridional direction, suggest the presence of a mixing barrier. Seasonal cycles were found in the correlation slopes ΔO3/ΔN2O and ΔNOy/ΔN2O well above the tropopause. Absolute slope values are smallest in spring indicating chemically aged stratospheric air originating from high altitudes and latitudes. Larger values were measured in summer and autumn suggesting that a substantial fraction of air takes a "short-cut" from the tropical tropopause region into the extratropical LMS. The seasonal change in the composition of the LMS has direct implications for the ozone chemistry in this region. Comparisons of measured NO with the critical NO value at which net ozone production changes from negative to positive, imply ozone production up to 20 K above the local tropopause in spring, up to 30 K in summer, and up to 40 K in autumn. Above these heights, and in winter, net ozone production is negative.

Resonant Wave Interactions in the Equatorial Waveguide

Weakly nonlinear interactions among equatorial waves have been explored in this paper using the adiabatic version of the equatorial beta-plane primitive equations in isobaric coordinates. Assuming rigid lid vertical boundary conditions, the conditions imposed at the surface and at the top of the troposphere were expanded in a Taylor series around two isobaric surfaces in an approach similar to that used in the theory of surface-gravity waves in deep water and capillary-gravity waves. By adopting the asymptotic method of multiple time scales, the equatorial Rossby, mixed Rossby-gravity, inertio-gravity, and Kelvin waves, as well as their vertical structures, were obtained as leading-order solutions. These waves were shown to interact resonantly in a triad configuration at the O(epsilon) approximation. The resonant triads whose wave components satisfy a resonance condition for their vertical structures were found to have the most significant interactions, although this condition is not excluding, unlike the resonant conditions for the zonal wavenumbers and meridional modes. Thus, the analysis has focused on such resonant triads. In general, it was found that for these resonant triads satisfying the resonance condition in the vertical direction, the wave with the highest absolute frequency always acts as an energy source (or sink) for the remaining triad components, as usually occurs in several other physical problems in fluid dynamics. In addition, the zonally symmetric geostrophic modes act as catalyst modes for the energy exchanges between two dispersive waves in a resonant triad. The integration of the reduced asymptotic equations for a single resonant triad shows that, for the initial mode amplitudes characterizing realistic magnitudes of atmospheric flow perturbations, the modes in general exchange energy on low-frequency (intraseasonal and/or even longer) time scales, with the interaction period being dependent upon the initial mode amplitudes. Potential future applications of the present theory to the real atmosphere with the inclusion of diabatic forcing, dissipation, and a more realistic background state are also discussed.

Non-LTE Monte Carlo radiative transfer. II. Nonisothermal solutions for viscous Keplerian disks

We discuss the basic hydrodynamics that determines the density structure of the disks around hot stars. Observational evidence supports the idea that these disks are Keplerian (rotationally supported) gaseous disks. A popular scenario in the literature, which naturally leads to the formation of Keplerian disks, is the viscous decretion model. According to this scenario, the disks are hydrostatically supported in the vertical direction, while the radial structure is governed by the viscous transport. This suggests that the temperature is one primary factor that governs the disk density structure. In a previous study we demonstrated, using three-dimensional non-LTE Monte Carlo simulations, that viscous Keplerian disks can be highly nonisothermal. In this paper we build on our previous work and solve the full problem of the steady state nonisothermal viscous diffusion and vertical hydrostatic equilibrium. We find that the self-consistent solution departs significantly from the analytic isothermal density, with potentially large effects on the emergent spectrum. This implies that nonisothermal disk models must be used for a detailed modeling of Be star disks.

Análise dinâmica de solos submetidos à ação simultânea das três componentes da excitação na base rochosa

Durante a análise sísmica de estruturas complexas, o modelo matemático empregado deveria incluir não só as distribuicões irregulares de massas e de rigidezes senão também à natureza tridimensional da ecitação sísmica. Na prática, o elevado número de graus de liberdade involucrado limita este tipo de análise à disponibilidade de grandes computadoras. Este trabalho apresenta um procedimento simplificado, para avaliar a amplificação do movimento sísmico em camadas de solos. Sua aplicação permitiria estabelecer critérios a partir dos quais avalia-se a necessidade de utilizar modelos de interação solo-estrutura mais complexos que os utilizados habitualmente. O procedimento proposto possui as seguientes características : A- Movimento rígido da rocha definido em termos de três componentes ortagonais. Direção de propagação vertical. B- A ecuação constitutiva do solo inclui as características de não linearidade, plasticidade, dependência da história da carga, dissipação de energia e variação de volume. C- O perfil de solos é dicretizado mediante um sistema de massas concentradas. Utiliza-se uma formulação incremental das equações de movimento com integração directa no domínio do tempo. As propriedades pseudo-elásticas do solo são avaliadas em cada intervalo de integração, em função do estado de tensões resultante da acção simultânea das três componentes da excitação. O correcto funcionamento do procedimento proposto é verificado mediante análises unidimensionais (excitação horizontal) incluindo estudos comparativos com as soluções apresentadas por diversos autores. Similarmente apresentam-se análises tridimensionais (acção simultânea das três componentes da excitação considerando registros sísmicos reais. Analisa-se a influência que possui a dimensão da análise (uma análise tridimensional frente a três análises unidimensionais) na resposta de camadas de solos submetidos a diferentes níveis de exçitação; isto é, a limitação do Princípio de Superposisão de Efeitos.

Esforços em ferramentas rompedoras de solo de semeadoras de plantio direto

The individual evaluation of mechanisms for opening furrows to drop the seeds in a no-tillage seeders cultivation assists the companies in the sizing of opening tools of the ground, that search for minor energy petition and for diminishing the ground area mobilized. Therefore this work had the aim of evaluate the efforts of five different mechanisms of opening of ridge of seeding of direct plantation varyng the vertical load. The experiment was installed in one ground classified as Dystroferric Red Nitosol. The used experimental delineation was of the one randomized blocks in a factorial project 5 x 4, constituted a the following factors: five mechanisms of furrow opening (even disk - DL, corrugated disk - DC, ondulated disk - DO, double disk - DD and furrow rod - F) and four vertical loads (750, 1500, 2250 and 3000 N). To measure the forces in the studied treatments a dynamometer with sensitivity in the directions was used horizontal, lateral and vertical direction. The evaluation showed that the interaction between mechanisms of opening of ridge and vertical load was not significant, however the factors were significant when analyzed individually. The connecting rod promoted mobilization of the ground with smaller draft of horizontal effort reaching depths of work. The work showed that the vertical load influenced the depth of work of the mechanisms of ridge opening. The mechanisms of ridge opening of record type need vertical force to penetrate into the ground.

Aplicação do método eletromagnético indutivo (EM) no monitoramento de contaminantes em subsuperfície

O uso combinado de poços de amostragem e técnicas geofísicas constitui a maneira mais adequada para identificação e o monitoramento de áreas contaminadas. Este procedimento permite a locação de poços de amostragem e de monitoramento em pontos estratégicos, otimizando resultados e minimizando gastos. O método geofísico Eletromagnético Indutivo (EM) apresenta amplas possibilidades de aplicação em estudos ambientais devido à facilidade na aquisição de dados, versatilidade do equipamento em campo e a possibilidade de varredura de grandes áreas num curto espaço de tempo. Este trabalho realiza uma análise comparativa de dados em obtidos no ano de 1992 e em 2003. O local estudado é uma área industrial que apresenta contaminação do solo e água subterrânea por Benzeno, Tolueno, Xileno, 1,2 dicloroetano, Sódio e Cloreto, produto da infiltração de efluentes químicos diretamente do solo. Os resultados indicam uma acentuada atenuação da pluma contaminante, com provável redução no grau de contaminação. Os compostos de fase leve (LNAPLs) apresentaram maior tendência de migração horizontal, concomitante ao movimento da água subterrânea. Os compostos de fase densa (DNAPLs) apresentaram uma tendência mais acentuada de migração no sentido vertical, possivelmente devido à ausência de superfícies impermeáveis. Os compostos inorgânicos acompanharam o fluxo dos compostos de fase líquida não aquosa (NAPLs), o que por sua vez permitiu a caracterização da pluma de contaminação como um corpo condutivo em relação às áreas adjacentes.

NUMERICAL DETERMINATION OF THE ORDER OF PHASE-TRANSITIONS IN ISING SYSTEMS WITH MULTISPIN INTERACTIONS

The method of the fourth-order cumulant of Challa, Landau, and Binder is used together with the Monte Carlo histogram technique of Ferrenberg and Swendsen to study the order of the phase transitions of two-dimensional Ising systems with multispin interactions in the horizontal direction and two-body interactions in the vertical direction.

Secondary protons in the atmosphere at different latitudes

We present a semiempirical method to study the production and propagation of atmospheric secondary protons with energy>100 Mev, moving in the vertical direction. The derived production functions are fitted by the least-square method for the only previously published splash (SP) and return (RE) albedos observed data using the same instrument and measurement sites. The closed agreements between the measurement data and the calculations over a wide range of atmospheric depths lead to a possible extension of the method for other latitudes. The spectra of SP and RE intensities versus the geomagnetic cut-off reveal similar behaviour as assumed earlier by the theory for those components in the Earth's magnetic field. © 1993 Società Italiana di Fisica.

Theoretical and experimental evaluation of the influence of the length of drill rods in the SPT-T test

The influence of soil drill rod length on the N value in the SPT-T test has been studied extensively by Mello (1971), Schmertmann & Palacios (1979), Odebrecht et al. (2002) and Cavalcante (2002). This paper presents an analysis of the Standard Penetration Test supplemented with torque measurement (SPT-T). A theoretical study of the resistance of the rod material to torsion and bending indicated that the shear stress caused by the rod self-weight represents less than 1% of that caused by the torsional moment. An experimental study with electric torquemeters attached to a horizontal rod system, as well as two field tests in the vertical direction, were also carried out to compare and substantiate the results. The purpose of these tests was to analyze changes along the length of the rod in response to successive increments at 1-meter intervals. Torque measurements were taken at each increment of the length to ascertain the accuracy of the theoretical data. The difference between the applied torque and the measured torque at the end of rod system was lower than the minimum scale of mechanical torquemeters used in practice.

Dispositivo para avaliar a força muscular dos membros superiores

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação pelo método dos elementos finitos de cargas axiais aplicadas sobre implantes e componentes protéticos com diversas inclinações

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito do tipo de ferradura e angulação do casco sobre o movimento do membro torácico em equinos ao trote

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Entropia conjunta de espaço e reqüência espacial estimada através da discriminação de estímulos espaciais com luminância e cromaticidade moduladas por funções de Gábor: implicações para o processamento paralelo de informação no sistema visual humano

O objetivo deste estudo foi estimar a entropia conjunta do sistema visual humano no domínio do espaço e no domínio das freqüências espaciais através de funções psicométricas. Estas foram obtidas com testes de discriminação de estímulos com luminância ou cromaticidade moduladas por funções de Gábor. A essência do método consistiu em avaliar a entropia no domínio do espaço, testando-se a capacidade do sujeito em discriminar estímulos que diferiam apenas em extensão espacial, e avaliar a entropia no domínio das freqüências espaciais, testando-se a capacidade do sujeito em discriminar estímulos que diferiam apenas em freqüência espacial. A entropia conjunta foi calculada, então, a partir desses dois valores individuais de entropia. Três condições visuais foram estudadas: acromática, cromática sem correção fina para eqüiluminância e cromática com correção para eqüiluminância através de fotometria com flicker heterocromático. Quatro sujeitos foram testados nas três condições, dois sujeitos adicionais foram testados na condição cromática sem eqüiluminância fina e um sétimo sujeito também fez o teste acromático. Todos os sujeitos foram examinados por oftalmologista e considerados normais do ponto de vista oftálmico, não apresentando relato, sintomas ou sinais de disfunções visuais ou de moléstias potencialmente capazes de afetar o sistema visual. Eles tinham acuidade visual normal ou corrigida de no mínimo 20/30. O trabalho foi aprovado pela Comissão de Ética em Pesquisa do Núcleo de Medicina Tropical da UFPA e obedeceu às recomendações da Declaração de Helsinki. As funções de Gábor usadas para modulação de luminância ou cromaticidade compreenderam redes senoidais unidimensionais horizontais, moduladas na direção vertical, dentro de envelopes gaussianos bidimensionais cuja extensão espacial era medida pelo desvio padrão da gaussiana. Os estímulos foram gerados usando-se uma rotina escrita em Pascal num ambiente Delphi 7 Enterprise. Foi utilizado um microcomputador Dell Precision 390 Workstation e um gerador de estímulos CRS VSG ViSaGe para exibir os estímulos num CRT de 20”, 800 x 600 pixels, 120 Hz, padrão RGB, Mitsubishi Diamond Pro 2070SB. Nos experimentos acromáticos, os estímulos foram gerados pela modulação de luminância de uma cor branca correspondente à cromaticidade CIE1931 (x = 0,270; y = 0,280) ou CIE1976 (u’ = 0,186; v’= 0,433) e tinha luminância média de 44,5 cd/m2. Nos experimentos cromáticos, a luminância média foi mantida em 15 cd/m2 e foram usadas duas series de estímulos verde-vermelhos. Os estímulos de uma série foram formados por duas cromaticidades definidas no eixo M-L do Espaço de Cores DKL (CIE1976: verde, u’=0,131, v’=0,380; vermelho, u’=0,216, v’=0,371). Os estímulos da outra série foram formados por duas cromaticidades definidas ao longo de um eixo horizontal verde-vermelho definido no Espaço de Cores CIE1976 (verde, u’=0,150, v’=0,480; vermelho, u’=0,255, v’=0,480). Os estímulos de referência eram compostos por redes de três freqüências espaciais diferentes (0,4, 2 e 10 ciclos por grau) e envelope gaussiano com desvio padrão de 1 grau. Os estímulos de testes eram compostos por uma entre 19 freqüências espaciais diferentes em torno da freqüência espacial de referência e um entre 21 envelopes gaussianos diferentes com desvio padrão em torno de 1 grau. Na condição acromática, foram estudados quatro níveis de contraste de Michelson: 2%, 5%, 10% e 100%. Nas duas condições cromáticas foi usado o nível mais alto de contraste agregado de cones permitidos pelo gamut do monitor, 17%. O experimento consistiu numa escolha forçada de dois intervalos, cujo procedimento de testagem compreendeu a seguinte seqüência: i) apresentação de um estímulo de referência por 1 s; ii) substituição do estímulo de referência por um fundo eqüiluminante de mesma cromaticidade por 1 s; iii) apresentação do estímulo de teste também por 1 s, diferindo em relação ao estímulo de referência seja em freqüência espacial, seja em extensão espacial, com um estímulo sonoro sinalizando ao sujeito que era necessário responder se o estímulo de teste era igual ou diferente do estímulo de referência; iv) substituição do estímulo de teste pelo fundo. A extensão espacial ou a freqüência espacial do estímulo de teste foi mudada aleatoriamente de tentativa para tentativa usando o método dos estímulos constantes. Numa série de 300 tentativas, a freqüencia espacial foi variada, noutra série também de 300 tentativas, a extensão espacial foi variada, sendo que cada estímulo de teste em cada série foi apresentado pelo menos 10 vezes. A resposta do indivíduo em cada tentativa era guardada como correta ou errada para posterior construção das curvas psicométricas. Os pontos experimentais das funções psicométricas para espaço e freqüência espacial em cada nível de contraste, correspondentes aos percentuais de acertos, foram ajustados com funções gaussianas usando-se o método dos mínimos quadrados. Para cada nível de contraste, as entropias para espaço e freqüência espacial foram estimadas pelos desvios padrões dessas funções gaussianas e a entropia conjunta foi obtida multiplicando-se a raiz quadrada da entropia para espaço pela entropia para freqüência espacial. Os valores de entropia conjunta foram comparados com o mínimo teórico para sistemas lineares, 1/4π ou 0,0796. Para freqüências espaciais baixas e intermediárias, a entropia conjunta atingiu níveis abaixo do mínimo teórico em contrastes altos, sugerindo interações não lineares entre dois ou mais mecanismos visuais. Este fenômeno occorreu em todas as condições (acromática, cromática e cromática eqüiluminante) e foi mais acentuado para a frequência espacial de 0,4 ciclos / grau. Uma possível explicação para este fenômeno é a interação não linear entre as vias visuais retino-genículo-estriadas, tais como as vias K, M e P, na área visual primária ou em níveis mais altos de processamento neural.

Tomografia eletromagnética para caracterização de reservatórios de hidrocarbonetos

Na produção de petróleo é importante o monitoramento dos parâmetros do reservatório (permeabilidade, porosidade, saturação, pressão, etc) para o seu posterior gerenciamento. A variação dos parâmetros dinâmicos do reservatório induz variações na dinâmica do fluxo no reservatório, como por exemplo, perdas na pressão, dificultando o processo de extração do óleo. A injeção de fluidos aumenta a energia interna do reservatório e incrementa a pressão, estimulando o movimento do óleo em direção aos poços de extração. A tomografia eletromagnética poço-a-poço pode se tomar em uma técnica bastante eficaz no monitoramento dos processos de injeção, considerando-se o fato de ser altamente detectável a percolação de fluidos condutivos através das rochas. Esta tese apresenta o resultado de um algoritmo de tomografia eletromagnética bastante eficaz aplicado a dados sintéticos. O esquema de imageamento assume uma simetria cilíndrica em torno de uma fonte constituída por um dipolo magnético. Durante o processo de imageamento foram usados 21 transmissores e 21 receptores distribuídos em dois poços distanciados de 100 metros. O problema direto foi resolvido pelo método dos elementos finitos aplicado à equação de Helmhotz do campo elétrico secundário. O algoritmo resultante é válido para qualquer situação, não estando sujeito às restrições impostas aos algoritmos baseados nas aproximações de Born e Rytov. Por isso, pode ser aplicado eficientemente em qualquer situação, como em meios com contrastes de condutividade elétrica variando de 2 a 100, freqüências de 0.1 a 1000.0 kHz e heterogeneidades de qualquer dimensão. O problema inverso foi resolvido por intermédio do algoritmo de Marquardt estabilizado. A solução é obtida iterativamente. Os dados invertidos, com ruído Gaussiano aditivo, são as componentes em fase e em quadratura do campo magnético vertical. Sem o uso de vínculos o problema é totalmente instável, resultando em imagens completamente borradas. Duas categorias de vínculos foram usadas: vínculos relativos, do tipo suavidade, e vínculos absolutos. Os resultados obtidos mostram a eficiência desses dois tipos de vínculos através de imagens nítidas de alta resolução. Os tomogramas mostram que a resolução é melhor na direção vertical do que na horizontal e que é também função da freqüência. A posição e a atitude da heterogeneidade é bem recuperada. Ficou também demonstrado que a baixa resolução horizontal pode ser atenuada ou até mesmo eliminada por intermédio dos vínculos.