Estudio matemático del comportamiento de un fluido incompresible en flujo laminar

El objetivo de este trabajo es realizar un estudio del comportamiento de un fluido en flujo laminar. En primer lugar se realizará una breve introducción Histórica, con el fin de situar al lector en la época donde suceden los acontecimientos más importantes relativos a la mecánica de fluidos. Se presentarán a las figuras más importantes de la mecánica de fluidos moderna, como Sir Gabriel Stokes o Osborne Reynolds, así como los acontecimientos más importantes. A continuación se expondran las ecuaciones que rigen el comportamiento de un fluido, las ecuaciones de Navier-Stokes y la ecuación de Reynolds, con el objetivo de ayudar al lector a entender los análisis posteriores que se realizarán sobre dichas ecuaciones. En tercer lugar se analizará la ecuación de Reynolds, la existencia y unicidad de soluciones, para seguidamente, realizar una simulación del problema. Dicha simulación se ha realizado en un script, bajo la herramienta Matlab, se explicará como se ha realizado la simulación y se expondrán ejemplos de los casos de un fluido compresible y uno incompresible para diversas ecuaciones. Seguidamente se describe el fenómeno de la capa límite y se explica con un ejemplo en un fluido compresible. Para finalizar se exponen las conclusiones obtenidas en la realización de este trabajo.

Modelo matemático homogéneo e isótropo para la operación y optimización de Sistemas CAES

La operación cíclica de carga y descarga del almacenamiento en los sistemas CAES induce variaciones de presión y temperatura del aire almacenado. Se requiere pues de modelos que predigan la magnitud de dichas actuaciones para lograr una óptima configuración de la planta de potencia. El modelo se deduce directamente de las ecuaciones de conservación de la masa y de la energía para un sistema homogéneo e isótropo. Es resuelto analítica, para ciertos casos límite de interés, y numéricamente. Se somete al modelo a un análisis de sensibilidad para la determinación de los parámetros característicos más influyentes que afectan a las actuaciones de presión y al volumen de almacenamiento requerido. Se observó que el flujo de calor a través del medio circundante al almacenamiento presenta una influencia sobre éste poco despreciable que debe tenerse en cuenta. Se comparan los casos para sistemas adiabáticos e isotermos para calibrar dicha desviación. Además, se esboza un modelo aproximado que describa el comportamiento del almacenamiento con un almacén térmico (AT) acoplado que regule las variaciones de la temperatura del aire inyectado. Abstract Cyclic charge and discharge operation in CAES systems induce pressure and temperatura fluctuations in the storaged air. It is then required a model that properly describes the magnitud of such fluctutions in order to achieve an optimum power plant configuration. This model is directly deduced from the general conservation principles: conservation of mass and energy, applied into homogeneous and isotropic systems. It was solved analytically for certain specific limiting cases of interest as well as numerically. The model was subjected to a sensibility analysis in order to determine the intrinsic parameters that affect the pressure fluctuations as well as the required storage volume the most. Furthermore it was observed that the heat flux through the sourrounding media of the storage has a non-negligible effect that must be taken into account. Adiabatic and isothermal cases are then compared to each other to determine such a deviation. What is more, it is given a general outline about the model which describes the behaviour of the storage coupled with a thermal storage system(TES) that regulates the inyected air temperature.

O raciocínio jurídico entre princípios e regras

Inclui bibliografia.

Julgamento clínico e raciocínio diagnóstico de estudantes de enfermagem em simulação clínica de alta-fidelidade

O ensino dos processos de julgamento clínico e de raciocínio diagnóstico para estudantes de enfermagem torna-se cada vez mais importante para a qualificação dos cursos de graduação em enfermagem e alcance do compromisso com a formação clínica por excelência do enfermeiro, em uma realidade de saúde cada vez mais complexa. Os objetivos deste estudo foram identificar o julgamento clínico e o raciocínio diagnóstico de estudantes de enfermagem, correlacionar estes dois processos e identificar diferenças entre estudantes da fase intermediária e os concluintes do curso, de uma Escola do interior paulista. Para avaliar o julgamento clínico, construímos um cenário de simulação clínica de alta-fidelidade, representando uma paciente com anemia falciforme em crise de dor e, ainda, traduzimos e adaptamos à cultura brasileira o instrumento Lasater Clinical Judgment Rubric (LASATER, 2007); para avaliar o raciocínio diagnóstico, utilizamos o instrumento já adaptado por Rodrigues (2012) denominado de Inventário de Raciocínio Diagnóstico (BORDAGE; GRANT; MARSDEN, 1990). Os resultados demonstraram que os estudantes de enfermagem apresentaram, predominantemente, nível Proficiente na maioria das dimensões de julgamento clínico (66,7% dos estudantes do grupo concluinte e 56,5% dos estudantes do grupo intermediário). Já para o raciocínio diagnóstico, a maioria dos estudantes foi considerada com ampla habilidade para realizar diagnósticos de enfermagem (91,3% dos estudantes do grupo intermediário e 83,4% dos estudantes do grupo concluinte). Destaca-se que dos concluintes 11,1% apresentaram habilidade máxima. Os estudantes do último ano de graduação em enfermagem apresentaram desempenho superior na fase de interpretação do julgamento clínico (p=0,021). Não se observou diferença entre os grupos para o raciocínio diagnóstico (p=0,334). Houve moderada correlação entre julgamento clínico e raciocínio diagnóstico; e ainda, a fase de reconhecimento do julgamento clínico apresentou-se moderadamente correlacionada ao processo de raciocínio diagnóstico. Considerando que o raciocínio diagnóstico está presente no processo de julgamento clínico, principalmente no momento da investigação do caso clínico (fase Reconhecimento do julgamento clínico) e que as habilidades de raciocinio diagnóstico se manifestam predominantemente nesta fase, a compreensão e o desenvolvimento destes processos pelos estudantes devem ser valorizados nos currículos de graduação em enfermagem

El rol del profesor desde la perspectiva de los Espacios de Trabajo Matemático

La finalidad de este artículo es precisar algunos de los elementos que organizan un espacio de trabajo efectivo para problemas de lugares geométricos en entornos tecnológicos. Se explora como 52 futuros profesores de matemáticas progresan en su concepción de lugares geométricos a través de la apropiación de las funcionalidades específicas de cada entorno (herramienta), en relación con su propia práctica como estudiantes y su futuro ejercicio profesional. Con base en sistemas de geometría dinámica se comparan tres herramientas, las diferentes representaciones matemáticas de los lugares geométricos generadas por ellas, tanto desde la perspectiva de su dinámica matemática como de sus funcionalidades didácticas. Las funcionalidades didácticas proporcionadas desde el diseñador se han estudiado desde el modelo Espacio de Trabajo Matemático (ETM). Este modelo pone de relieve la necesidad de articular para el trabajo geométrico los niveles epistemológico y cognitivo a través de diferentes génesis de razonamiento (visual-discursiva, instrumental y discursiva).

Modelamento matemático e controle PI de uma válvula borboleta eletrônica.

Este trabalho apresenta uma investigação das propriedades dinâmicas da válvula borboleta eletrônica do sistema de admissão de ar de um motor a combustão interna. O objetivo é utilizar um modelo matemático da válvula borboleta com todos os seus parâmetros identificados para efetuar o controle da válvula e aplica-lo em ambiente real. Tendo o modelo e os parâmetros identificados, compara-se o comportamento real de uma válvula borboleta com o comportamento simulado, utilizando os mesmos sinais de entrada, de tal forma a validar o modelo desenvolvido. Utilizando o controle Proporcional Integral, foi possível mostrar a aplicabilidade da metodologia que pode ser estendida para projetos de controle mais complexos. Com o controle PI, o modelo matemático é validado e pode ser utilizado como base para projetos de controle mais complexos. O modelo aqui desenvolvido representa satisfatoriamente a dinâmica da válvula borboleta, sendo possível utilizá-lo em outros tipos de válvula borboleta.

Modelo matemático baseado em lógica nebulosa para tratamento de variáveis e avaliação de contexto de sistemas dinâmicos.

A pesquisa apresenta uma adaptação do modelo matemático de lógica nebulosa. A adaptação é uma alternativa capaz de representar o comportamento de uma variável subjetiva ao longo de um intervalo de tempo, assim como tratar variáveis estáticas (como o modelo computacional existente). Pesquisas realizadas apontam para uma lacuna no tratamento de variáveis dinâmicas (dependência no tempo) e a proposta permite que o contexto em que as variáveis estão inseridas tenha um papel no entendimento e tomada de decisão de problemas com estas características. Modelos computacionais existentes tratam a questão temporal como sequenciador de eventos ou custo, sem considerar a influência de fenômenos passados na condição corrente, ao contrário do modelo proposto que permite uma contribuição dos acontecimentos anteriores no entendimento e tratamento do estado atual. Apenas para citar alguns exemplos, o uso da solução proposta pode ser aplicado na determinação de nível de conforto em transporte público ou auxiliar na aferição de grau de risco de investimentos no mercado de ações. Em ambos os casos, comparações realizadas entre o modelo de lógica nebulosa existente e a adaptação sugerida apontam uma diferença no resultado final que pode ser entendida como uma maior qualidade na informação de suporte à tomada de decisão.

El desarrollo de un esquema para caracterizar la competencia docente “mirar con sentido” el pensamiento matemático de los estudiantes

La competencia docente del maestro ―mirar con sentido el pensamiento matemático de los estudiantes implica identificar los hechos relevantes e interpretarlos para dotarlos de significado y poder tomar decisiones de acción. Este estudio se centra en caracterizar la competencia ―mirar con sentido el pensamiento matemático de los estudiantes en el dominio específico del razonamiento proporcional. Los análisis realizados han permitido identificar y caracterizar cuatro niveles de desarrollo considerando la manera en la que los estudiantes para maestro identifican e interpretaban aspectos del razonamiento proporcional a partir de las respuestas de estudiantes a problemas proporcionales y no proporcionales.

Cómo estudiantes para profesor interpretan el pensamiento matemático de los estudiantes de Bachillerato: la derivada de una función en un punto

El objetivo de esta investigación es caracterizar grados de desarrollo de la competencia docente “mirar con sentido” el pensamiento matemático de los estudiantes en el ámbito específico de la derivada de una función en un punto. A partir de los resultados de las investigaciones previas sobre la derivada diseñamos un cuestionario formado por tres tareas a partir de las respuestas de estudiantes a 3 problemas sobre el concepto de derivada en un punto. Los resultados han permitido generar descriptores de niveles de desarrollo de la competencia docente “mirar con sentido” el pensamiento matemático de los estudiantes. Estos resultados aportan información para el diseño de intervenciones en la formación de profesores de matemáticas que tengan como uno de sus objetivos el desarrollo de la competencia docente “mirar con sentido” el pensamiento matemático de los estudiantes.

Propuestas de enseñanza centradas en una trayectoria de aprendizaje de un contenido matemático usando materiales didácticos

El constructo teórico trayectoria de aprendizaje se puede entender cómo un camino hipotético por el que los estudiantes de educación primaria pueden progresar en su aprendizaje de un tópico matemático concreto (Clements y Sarama, 2009). Las trayectorias de aprendizaje son un constructo que puede ayudar a los estudiantes para maestro a aprender a diseñar propuestas de enseñanza que tengan en cuenta estas progresiones en la comprensión de los tópicos matemáticos en los estudiantes de educación primaria . En la asignatura Taller de Matemáticas del Grado en Maestro en Educación Primaria de la Universidad de Alicante, un módulo se centra en el análisis de materiales didácticos para la enseñanza visto como mediadores del aprendizaje y en el diseño de propuestas de enseñanza considerando trayectorias de aprendizaje de tópicos matemáticos. Que los futuros profesores conozcan las trayectorias de aprendizaje de los diferentes tópicos matemáticos y el papel que pueden desempeñar los materiales didácticos para favorecer las transiciones críticas en estas trayectorias puede ser esencial para desarrollar la competencia docente.

Perspectivas de estudiantes para profesores sobre el papel de la tecnología para apoyar el aprendizaje matemático de los estudiantes

El objetivo de esta investigación es caracterizar perspectivas de estudiantes para profesores de educación secundaria (EPS) sobre el papel que puede desempeñar la tecnología para apoyar el aprendizaje matemático de los estudiantes. Los datos proceden de la planificación de una lección basada en la resolución de problemas mediante el uso de tecnología. Las perspectivas de los estudiantes para profesor se situaron a lo largo de un continuo considerando la relación entre: (i) lo que se pretendía con el uso de recursos tecnológicos y (ii) la naturaleza de la actividad matemática generada. La relación entre ambos aspectos ayuda a reconocer el papel que pueden desempeñar las perspectivas de los estudiantes para profesor cuando están aprendiendo a integrar la tecnología en la enseñanza de la resolución de problemas.

Aprendiendo a mirar profesionalmente el pensamiento matemático de los estudiantes en el contexto de las prácticas de enseñanza. El papel de las narrativas

Este estudio examina el papel de las narrativas como una herramienta para ayudar a los estudiantes para maestro a desarrollar la competencia mirar profesionalmente el pensamiento matemático de los estudiantes. Durante las prácticas en los centros, se pidió a 41 estudiantes para maestro que escribieran una narrativa en la que se identificaran evidencias de lo que consideraban manifestaciones de la comprensión matemática de los estudiantes. Los resultados muestran que la tarea de escribir sucesos del aula centrados en la manera en la que los estudiantes resolvían los problemas en forma de narrativas, ayudó a los estudiantes para maestro a focalizar y estructurar su manera de mirar. Mostraremos a través de las narrativas escritas algunas características de cómo los estudiantes para maestro estaban “mirando” el desarrollo del pensamiento numérico en los estudiantes de educación primaria.