Elaboração de um material didático aplicado ao ensino de física para utilização do experimento virtual da dupla fenda

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Movimentos regulares e caóticos de rotação de corpos rígidos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Diferentes concepções da ciência e implicações para seu ensino

Uma teoria científica é um corpo de conhecimento autocontido, com elementos estruturantes - as partes - que, numa lógica interna, compõem um todo articulado. As partes representam um conhecimento local, conceitual e profundo da teoria, enquanto o todo representa a espacialização, o racional, a formalização - um conhecimento em extensão. Numa teoria da Física, a escolha dos elementos que a compõem e a maneira como eles se articulam traduzem uma especial estrutura conceitual, resultando em um produto particular. Se a natureza deste produto é sincrônica e espacial, uma proposta de seu ensino implica seu desmonte epistemológico seguido de uma reconstrução didática, localizando e conceituando suas partes diacrônica e linearmente. A análise da Mecânica Clássica apresentada nos livros didáticos, aprovados no PNLD/2011, exemplifica as singularidades das desconstruções e reconstruções dessa teoria da Física, revelando as diferentes visões da mesma implícitas nessas obras propostas para seu ensino.

A contribution on modeling methodologies for multibody systems.

Multibody System Dynamics has been responsible for revolutionizing Mechanical Engineering Design by using mathematical models to simulate and optimize the dynamic behavior of a wide range of mechanical systems. These mathematical models not only can provide valuable informations about a system that could otherwise be obtained only by experiments with prototypes, but also have been responsible for the development of many model-based control systems. This work represents a contribution for dynamic modeling of multibody mechanical systems by developing a novel recursive modular methodology that unifies the main contributions of several Classical Mechanics formalisms. The reason for proposing such a methodology is to motivate the implementation of computational routines for modeling complex multibody mechanical systems without being dependent on closed source software and, consequently, to contribute for the teaching of Multibody System Dynamics in undergraduate and graduate levels. All the theoretical developments are based on and motivated by a critical literature review, leading to a general matrix form of the dynamic equations of motion of a multibody mechanical system (that can be expressed in terms of any set of variables adopted for the description of motions performed by the system, even if such a set includes redundant variables) and to a general recursive methodology for obtaining mathematical models of complex systems given a set of equations describing the dynamics of each of its uncoupled subsystems and another set describing the constraints among these subsystems in the assembled system. This work also includes some discussions on the description of motion (using any possible set of motion variables and admitting any kind of constraint that can be expressed by an invariant), and on the conditions for solving forward and inverse dynamics problems given a mathematical model of a multibody system. Finally, some examples of computational packages based on the novel methodology, along with some case studies, are presented, highlighting the contributions that can be achieved by using the proposed methodology.

A interpretação filosófica da mecânica quântica de Werner Heisenberg: ontologia matemática e a crise nos fundamentos da lógica clássica

Qual a Filosofia da Natureza que podemos inferir da Física Contemporânea? Para Werner Karl Heisenberg, prêmio Nobel de Física de 1932, a ontologia da Ciência Moderna, estruturada no materialismo, no mecanicismo e no determinismo já não pode servir de fundamento para a nova Física. Esta requer uma nova base ontológica, onde o antirrealismo, seguido de um formalismo puro, aparece como o princípio basilar de uma nova Filosofia Natural. Este trabalho visa investigar o pensamento filosófico, a ontologia antirrealista, formalista, a abordagem da tradição filosófica e da história da ciência de Werner Heisenberg e sua contribuição para a interpretação da mecânica quântica.

La mecánica : una ruptura con la física preclásica : Ciencias de la Naturaleza, Física y Química, cuarto curso : programa de actividades para el alumno.

Existe un ejemplar en lengua castellana con el título: La mecànica : una ruptura amb la física pre-clàssica : ciències de la natura, física i química, quart curs : alumnat. ISBN: 84-482-0066-7

Mecánica de la partícula

Duración (en horas): De 41 a 50 horas. Nivel educativo: Grado

El tiempo como observable en mecánica cuántica

121 p.

Análise das alterações decorrentes do envelhecimento na mecânica respiratória pela técnica de oscilações forçadas

O crescimento do percentual de idosos na população ocorre mundialmente tornando necessário conhecer o impacto do processo de envelhecimento, neste contexto, do sistema respiratório. O desconhecimento do impacto do envelhecimento associado a diferentes graus de exposição a poluentes e a presença de comorbidade(s) dificulta a diagnose das pneumopatias acarretando aos idosos piora da qualidade de vida. São vantagens da Técnica de Oscilações Forçadas (FOT): alto potencial de aplicação em idosos, fácil realização, análise detalhada da mecânica respiratória, desempenho de papel complementar, bem como de alternativa na impossibilidade de realização dos exames tradicionais. Foi realizado um estudo experimental comparativo que objetivou investigar o impacto do envelhecimento no sistema respiratório pela FOT e pela espirometria entre grupos de diferentes faixas etárias, sendo a idade a variável independente e as variáveis dependentes, os parâmetros oscilométricos resistência em regime contínuo (R0) e das vias aéreas centrais (Rm), inclinação da resistência (S), frequência de ressonância (fr), reatância média (Xm), complacência dinâmica (Cdin,sr) e os parâmetros espirométricos (VEF1, CVF, VEF1/CVF e FEF/CVF). Foram realizados entrevista, exame clínico, radiografia torácica, avaliação da mecânica respiratória pela FOT e da função pulmonar pela espirometria. 255 indivíduos com idades entre 20 e 86 anos foram entrevistados. Destes, 175 foram excluídos, restando os 80 voluntários analisados, que foram divididos em 6 grupos de acordo com a faixa etária (A: 20 a 29 anos; B: 30 a 39 anos; C: 40 a 49 anos; D: 50 a 59 anos; E: 60 a 69 anos; F: 70 anos ou mais). Foram utilizados os testes de Shapiro-Wilkins, na avaliação da normalidade dos dados biométricos em cada grupo, Oneway ANOVA, na comparação entre os grupos, e Tukey HSD na comparação entre as classes subjacentes. A análise da associação entre duas variáveis foi realizada inicialmente pela regressão univariada entre os parâmetros oscilométricos, a idade e a altura. A regressão múltipla entre os parâmetros oscilométricos, idade e altura foi realizada em conjunto. Foi realizada a análise de confundimento ou modificação de efeito sobre o parâmetro altura na relação entre a idade e os parâmetros oscilométricos. A correção pelo fator altura foi realizada quando sua análise apresentava fator de confundimento. Quanto aos parâmetros resistivos, não foram observadas alterações em R0 e Rm com o envelhecimento enquanto que o declínio observado em S é discreto e não-significativo. Em relação aos parâmetros reativos, verificouse que Cdin,sr e Xm diminuem enquanto que fr aumenta com o processo de envelhecimento. Todas estas alterações são significativas. Todavia, a diminuição da Cdin,sr não apresenta relação com a idade e sim com a altura, que constituiu modificação do efeito. Nos demais parâmetros oscilométricos, a altura constituiu fator de confundimento. Quanto à espirometria, observou-se declínio significativo do VEF1, do VEF1/CVF e da CVF. O índice FEF/CVF apresentou declínio nãosignificativo. Concluindo, a resistência do sistema respiratório e a complacência dinâmica não se modificam enquanto a homogeneidade do sistema respiratório diminui com o processo de envelhecimento.

Impacto da terapia mecânica não cirúrgica em pacientes com periodontite crônica e agressiva generalizadas

O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto do tratamento periodontal não cirúrgico sobre a atividade de elastase e o volume de fluido gengival nos pacientes portadores de periodontite crônica e agressiva generalizadas. Foram avaliados 18 pacientes com periodontite crônica (idade média 48,6 DP 7,5 anos), e 11 com periodontite agressiva (idade média 27,9 DP 6,54 anos). Foram utilizados os parâmetros clínicos de avaliação de profundidade de bolsa à sondagem (PB) (mm), nível de inserção (NI) (mm) e sangramento à sondagem (SS). As medidas clínicas e as amostras de fluido gengival foram colhidas a partir dos cinco sítios mais profundos (P) e de cinco sítios rasos com gengivite (G) de cada paciente, antes e 90 dias após o término do tratamento. As etapas clínicas obedeceram ao seguinte cronograma: seleção e exame periodontal; coleta de fluido gengival; tratamento periodontal; reavaliação, compreendendo o exame periodontal e coleta de fluido gengival. O tratamento levou, em média, 4 sessões de 40 minutos cada por paciente, com intervalo de 1 semana entre elas. As consultas para reavaliação foram feitas 90 dias após o término do tratamento. O teste de Wilcoxon foi utilizado para comparar os dados antes e depois do tratamento e o teste não pareado de Mann-Whitney U-test foi utilizado para comparar os grupos de periodontite crônica e agressiva. A amostra analisada antes e após o tratamento não apresentou diferenças significativas entre o grupo com periodontite crônica e agressiva, que responderam de forma similar a todos os indicadores avaliados, exceto para a profundidade de bolsa à sondagem nos sítios rasos com gengivite (p = 0,039) e para o sangramento à sondagem (p = 0,021) nos sítios profundos, ambos mais reduzidos na periodontite crônica após o tratamento. A elastase apresentou, após o tratamento, redução significativa nos sítios profundos, para a periodontite crônica (p = 0,012) e agressiva (p = 0,02). Em relação ao volume de fluido gengival, houve significativa redução após o tratamento nos pacientes com periodontite crônica e agressiva, tanto nos sítios rasos (p = 0,03 e p = 0,03) como nos profundos (p ˂ 0,001 e p = 0,003), respectivamente. Concluindo, os grupos com periodontite crônica e agressiva generalizadas comportaram- se de maneira semelhante frente à terapia mecânica não cirúrgica. Ainda, a terapia periodontal mecânica não cirúrgica mostrou redução significativa do volume de fluido gengival em todos os sítios analisados, e da atividade neutrofílica, nos sítios profundos, associada a reduções significativas em todos os indicadores clínicos analisados após o tratamento.

O uso da Técnica de Oscilações Forçadas na análise da mecânica ventilatória de indivíduos portadores de silicose classificados em diferentes graus de obstrução

O termo silicose refere-se ao processo de fibrose pulmonar causado pela inalação de poeira contendo sílica. É uma doença ocupacional, incurável, que se inicia nas vias aéreas distais e pode progredir independente do término da exposição. Os testes de função pulmonar, apesar de não serem utilizados como ferramenta diagnóstica para silicose, são amplamente empregados para acompanhar longitudinalmente esses indivíduos. Estudos recentes sugerem que a Técnicas de Oscilações Forçadas (FOT) pode ser aplicada para detecção de alterações pulmonares precoces em indivíduos com silicose. Contudo, existem poucos estudos descrevendo as alterações de mecância respiratória associada com a silicose através da FOT. Neste contexto, os objetivos deste estudo são: (1) analisar as alterações de mecânica respiratória de indivíduos portadores de silicose com diferentes graus de obstrução e (2) avaliar a capacidade da FOT em detectar alterações na função pulmonar decorrentes da silicose. Trata-se de um estudo transversal controlado com avaliação de casos prevalentes, tendo como unidade de avaliação o indivíduo. Os exames realizados incluíram medidas de espirometria e FOT. Foi selecionado um total de 67 indivíduos, 46 portadores de silicose e 21 sadios, caracterizando o grupo controle. Os indivíduos com diagnóstico de silicose foram divididos em três grupos classificados de acordo com o nível de obstrução sugerido pela espirometria. Essa classificação resultou em três categorias: Indivíduos normais ao exame espirométrico (NE), n= 12; com distúrbio ventilatório obstrutivo leve (DVOL), n=22; com distúrbio ventilatório obstrutivo moderado ou acentuado (DVOMA), n= 12. Todos os indivíduos realizaram exames da FOT para análise das propriedades resistivas e reativas do sistema respiratório. Posteriormente aos exames da FOT os indivíduos foram submetidos à espirometria. Considerando os grupos divididos a partir da espirometria, os parâmetros resistivos e reativos e a impedância do sistema respiratório em 4Hz (Z4Hz) se modificaram significativamente com a progressão da distúrbio obstrutivo. Na análise do poder diagnóstico da FOT os parâmetros R0, Rm, Rsr4 e |Z4Hz| mostraram-se precisos para identificar as modificações de mecânica respiratória em pacientes com silicose apresentando distúrbio ventilatório obstrutivo leve. Para distúrbio ventilatório obstrutivo moderado e acentuado todos os parâmetros analisados apresentaram habilidade para identificar essas alterações. Na análise entre o grupo controle e normal ao exame, nenhum parâmetro da FOT apresentou valor de acurácia adequado para uso clínico. Esses resultados são coerentes com as alterações fisiopatológicas relacionadas à silicose, confirmando o potencial da FOT na avaliação das modificações de mecânica respiratória em doentes com silicose.

Manual de mecánica teórica

Índice: - Formulación Lagrangiana. - Formulación Hamiltoniana. - Ecuación de Hamilton-Jacobi. - Teoría de Perturbaciones. - Sistemas Continuos. - Mecánica y Geometría Diferencia

Mecánica de fractura. Problemas resueltos

Se presentan en este manual un conjunto de problemas y ejercicios resueltos, de acuerdo a los temas del texto "Mecánica de fractura" de los mismos autores, publicado por la Universidad del País Vasco Euskal Herriko Unibertsitatea, incluyendo problemas propuestos en los exámenes de la asignatura del mismo nombre, de la titulación de Ingeniería de Materiales de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao. En el apéndice de este manual se incluyen algunas normas y especialmente la norma EN ISO 12737, que cubre la determinación de la resistencia a fractura por deformación plana de materiales metálicos. Estos ejercicios sirven para que el alumno trabaje por su cuenta, consolidando el conocimiento teórico y familiarizándose con algunas aplicaciones ingenieriles de la Mecánica de Fractura.

Tecnología mecánica

Índice: - La medición en el taller mecánico. Instrumentos de medida. - Trazado. - Herramientas empleadas en el taller mecánico. - Teoría de las herramientas de corte. - Fileteado. - Torno. - Control numérico. - Máquinas fresadoras. - La limadora. - Soldadura. - Abrasivos. - Forja. - Seguridad en el taller mecánico. - Bibliografía.