Two additions to Lucas's "inflation and welfare"

This work adds to Lucas (2000) by providing analytical solutions to two problems that are solved only numerically by the author. The first part uses a theorem in control theory (Arrow' s sufficiency theorem) to provide sufficiency conditions to characterize the optimum in a shopping-time problem where the value function need not be concave. In the original paper the optimality of the first-order condition is characterized only by means of a numerical analysis. The second part of the paper provides a closed-form solution to the general-equilibrium expression of the welfare costs of inflation when the money demand is double logarithmic. This closed-form solution allows for the precise calculation of the difference between the general-equilibrium and Bailey's partial-equilibrium estimates of the welfare losses due to inflation. Again, in Lucas's original paper, the solution to the general-equilibrium-case underlying nonlinear differential equation is done only numerically, and the posterior assertion that the general-equilibrium welfare figures cannot be distinguished from those derived using Bailey's formula rely only on numerical simulations as well.

Recuperação do cromo contido nas cinzas provenientes da incineração de resíduos sólidos das indústrias coureira e calçadista visando a obtenção de cromato de sódio (VI)

O processo de transformação da pele em couro envolve uma seqüência complexa de reações químicas e processos mecânicos, no qual o curtimento representa fundamental estágio, por propiciar à pele características como qualidade, estabilidade hidrotérmica e excelentes propriedades para uso. O sulfato básico de cromo trivalente é o agente curtente predominantemente empregado no curtimento de peles em todo o mundo. É produzido a partir do cromato de sódio, industrialmente obtido do minério de cromo. Consideráveis quantidades de resíduos sólidos contendo cromo são geradas pelas indústrias coureira e calçadista. Estes resíduos tem sido motivo de preocupação constante, uma vez que são considerados perigosos devido a presença do cromo. O processo de incineração destes resíduos é uma importante alternativa a ser considerada, em decorrência de suas características de redução de massa, volume e possibilidade de aproveitamento da energia térmica dos gases de combustão. O processo de incineração dos resíduos das indústrias coureira e calçadista dá origem a cinzas contendo cerca de 40% de cromo que pode ser submetida a um processo de recuperação. Este trabalho apresenta os resultados da pesquisa sobre a utilização das cinzas, provenientes da incineração dos resíduos sólidos da indústria coureira e da indústria calçadista, para a produção de cromato de sódio(VI). No processo de planejamento e de condução dos experimentos foram utilizadas as técnicas de Planejamento Fatorial 2k, Metodologia de Superfície de Resposta e Análise de Variância na avaliação da produção de cromato de sódio(VI). Os fatores investigados foram: temperatura, taxa de aquecimento, tempo de reação, vazão de ar e quantidade de dolomita. A partir das variáveis selecionadas identificaram-se como parâmetros importantes a temperatura e a taxa de aquecimento. As superfícies de resposta tridimensionais obtidas a partir dos modelos de segunda ordem ajustados aos dados experimentais, apresentaram o comportamento do efeito conjugado dos fatores temperatura e taxa de aquecimento sobre a variável resposta grau de oxidação, desde a temperatura de inicio da reação química até a temperatura limite utilizada industrialmente. As condições de operação do processo de produção de cromato de sódio(VI) foram otimizadas. Os níveis ótimos dos fatores de controle aplicados as cinzas dos resíduos da indústria calçadista, geradas em uma planta piloto com incinerador de leito fixo, com tecnologia de gaseificação e combustão combinadas, apresentaram um grau de oxidação superior a 96% para as cinzas coletadas no ciclone e de 99,5% para as cinzas coletas no reator de gaseificação. Os resíduos sólidos, as cinzas e o produto de reação foram caracterizados por análises químicas, fluorescência de raio-X, microscopia eletrônica de varredura e difração de raio-X.

Condições de energia de hawking e ellis e a equação de raychaudhuri

In the Einstein s theory of General Relativity the field equations relate the geometry of space-time with the content of matter and energy, sources of the gravitational field. This content is described by a second order tensor, known as energy-momentum tensor. On the other hand, the energy-momentum tensors that have physical meaning are not specified by this theory. In the 700s, Hawking and Ellis set a couple of conditions, considered feasible from a physical point of view, in order to limit the arbitrariness of these tensors. These conditions, which became known as Hawking-Ellis energy conditions, play important roles in the gravitation scenario. They are widely used as powerful tools for analysis; from the demonstration of important theorems concerning to the behavior of gravitational fields and geometries associated, the gravity quantum behavior, to the analysis of cosmological models. In this dissertation we present a rigorous deduction of the several energy conditions currently in vogue in the scientific literature, such as: the Null Energy Condition (NEC), Weak Energy Condition (WEC), the Strong Energy Condition (SEC), the Dominant Energy Condition (DEC) and Null Dominant Energy Condition (NDEC). Bearing in mind the most trivial applications in Cosmology and Gravitation, the deductions were initially made for an energy-momentum tensor of a generalized perfect fluid and then extended to scalar fields with minimal and non-minimal coupling to the gravitational field. We also present a study about the possible violations of some of these energy conditions. Aiming the study of the single nature of some exact solutions of Einstein s General Relativity, in 1955 the Indian physicist Raychaudhuri derived an equation that is today considered fundamental to the study of the gravitational attraction of matter, which became known as the Raychaudhuri equation. This famous equation is fundamental for to understanding of gravitational attraction in Astrophysics and Cosmology and for the comprehension of the singularity theorems, such as, the Hawking and Penrose theorem about the singularity of the gravitational collapse. In this dissertation we derive the Raychaudhuri equation, the Frobenius theorem and the Focusing theorem for congruences time-like and null congruences of a pseudo-riemannian manifold. We discuss the geometric and physical meaning of this equation, its connections with the energy conditions, and some of its several aplications.

Some experiments with high order compact methods using a computer algebra software - Part I

We consider a procedure for obtaining a compact fourth order method to the steady 2D Navier-Stokes equations in the streamfunction formulation using the computer algebra system Maple. The resulting code is short and from it we obtain the Fortran program for the method. To test the procedure we have solved many cavity-type problems which include one with an analytical solution and the results are compared with results obtained by second order central differences to moderate Reynolds numbers. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

A study of a numerical solution of the steady two dimensions Navier-Stokes equations in a constricted channel problem by a compact fourth order method

We present a numerical solution for the steady 2D Navier-Stokes equations using a fourth order compact-type method. The geometry of the problem is a constricted symmetric channel, where the boundary can be varied, via a parameter, from a smooth constriction to one possessing a very sharp but smooth corner allowing us to analyse the behaviour of the errors when the solution is smooth or near singular. The set of non-linear equations is solved by the Newton method. Results have been obtained for Reynolds number up to 500. Estimates of the errors incurred have shown that the results are accurate and better than those of the corresponding second order method. (C) 2002 Elsevier B.V. All rights reserved.

Critical temperature for first-order phase transitions in confined systems

We consider the Euclidean D-dimensional -lambda vertical bar phi vertical bar(4)+eta vertical bar rho vertical bar(6) (lambda,eta > 0) model with d (d <= D) compactified dimensions. Introducing temperature by means of the Ginzburg-Landau prescription in the mass term of the Hamiltonian, this model can be interpreted as describing a first-order phase transition for a system in a region of the D-dimensional space, limited by d pairs of parallel planes, orthogonal to the coordinates axis x(1), x(2),..., x(d). The planes in each pair are separated by distances L-1, L-2, ... , L-d. We obtain an expression for the transition temperature as a function of the size of the system, T-c({L-i}), i = 1, 2, ..., d. For D = 3 we particularize this formula, taking L-1 = L-2 = ... = L-d = L for the physically interesting cases d = 1 (a film), d = 2 (an infinitely long wire having a square cross-section), and for d = 3 (a cube). For completeness, the corresponding formulas for second-order transitions are also presented. Comparison with experimental data for superconducting films and wires shows qualitative agreement with our theoretical expressions.

Gauge formulation for higher order gravity

This work is an application of the second order gauge theory for the Lorentz group, where a description of the gravitational interaction is obtained that includes derivatives of the curvature. We analyze the form of the second field strength, G=partial derivative F+fAF, in terms of geometrical variables. All possible independent Lagrangians constructed with quadratic contractions of F and quadratic contractions of G are analyzed. The equations of motion for a particular Lagrangian, which is analogous to Podolsky's term of his generalized electrodynamics, are calculated. The static isotropic solution in the linear approximation was found, exhibiting the regular Newtonian behavior at short distances as well as a meso-large distance modification.

Fourth-order method for solving the Navier-Stokes equations in a constricting channel

A fourth-order numerical method for solving the Navier-Stokes equations in streamfunction/vorticity formulation on a two-dimensional non-uniform orthogonal grid has been tested on the fluid flow in a constricted symmetric channel. The family of grids is generated algebraically using a conformal transformation followed by a non-uniform stretching of the mesh cells in which the shape of the channel boundary can vary from a smooth constriction to one which one possesses a very sharp but smooth corner. The generality of the grids allows the use of long channels upstream and downstream as well as having a refined grid near the sharp corner. Derivatives in the governing equations are replaced by fourth-order central differences and the vorticity is eliminated, either before or after the discretization, to form a wide difference molecule for the streamfunction. Extra boundary conditions, necessary for wide-molecule methods, are supplied by a procedure proposed by Henshaw et al. The ensuing set of non-linear equations is solved using Newton iteration. Results have been obtained for Reynolds numbers up to 250 for three constrictions, the first being smooth, the second having a moderately sharp corner and the third with a very sharp corner. Estimates of the error incurred show that the results are very accurate and substantially better than those of the corresponding second-order method. The observed order of the method has been shown to be close to four, demonstrating that the method is genuinely fourth-order. © 1977 John Wiley & Sons, Ltd.

Podolsky's electromagnetic theory on the null-plane gauge

Following the Dirac's technique for constrained systems we performed a detailed analysis of the constraint structure of Podolsky's electromagnetic theory on the null-plane coordinates. The null plane gauge condition was extended to second order theories and appropriate boundary conditions were imposed to guarantee the uniqueness of the inverse of the constraints matrix of the system. Finally, we determined the generalized Dirac brackets of the independent dynamical variables. © 2010 American Institute of Physics.

Análise não suave e aplicações em otimização

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Semigrupos de operadores lineares limitados: soluções Mild e Weak

Pós-graduação em Matemática - IBILCE

Sobre interações escalares e vetoriais na teoria de Duffin-Kemmer-Petiau

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Geração de segundo harmônico em vidros teluritos TeO2 – LiNbO3

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Influência de parâmetros espaciais sobre potenciais corticais provocados visuais gerados por estimulação pseudoaleatória

As contribuições dos mecanismos de detecção de contraste ao potencial cortical provocado visual (VECP) têm sido investigadas com o estudo das funções de resposta ao contraste e de resposta à frequência espacial. Anteriormente, o uso de sequências-m para o controle da estimulação era restrito à estimulação eletrofisiológica multifocal que, em alguns aspectos, se diferencia substancialmente do VECP convencional. Estimulações únicas com contraste espacial controlado por sequências-m não foram extensivamente estudadas ou comparadas às respostas obtidas com as técnicas multifocais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da frequência espacial e do contraste de redes senoidais no VECP gerado por estimulação pseudoaleatória. Nove sujeitos normais foram estimulados por redes senoidais acromáticas controladas por uma sequência-m binária pseudoaleatória em 7 frequências espaciais (0,4 a 10 cpg) em 3 tamanhos diferentes (4º, 8º e 16º de ângulo visual). Em 8º, foram testados adicionalmente seis níveis de contraste (3,12% a 99%). O kernel de primeira ordem não forneceu respostas consistentes com sinais mensuráveis através das frequências espaciais e dos contrastes testados – o sinal foi muito pequeno ou ausente – enquanto o primeiro e o segundo slice do kernel de segunda ordem exibiram respostas bastante confiáveis para as faixas de estímulo testadas. As principais diferenças entre os resultados obtidos com o primeiro e o segundo slice do kernel de segunda ordem foram o perfil das funções de amplitude versus contraste e de amplitude versus frequência espacial. Os resultados indicaram que o primeiro slice do kernel de segunda ordem foi dominado pela via M, porém para algumas condições de estímulo, pôde ser percebida a contribuição da via P. Já o segundo slice do kernel de segunda ordem refletiu contribuição apenas da via P. O presente trabalho estende achados anteriores sobre a contribuição das vias visuais ao VECP gerado por estimulação pseudoaleatória para uma grande faixa de frequências espaciais.

Avaliação do processo de produção de etanol pela fermentação do caldo de mandiocaba (Manihot esculenta Crantz)

Foram realizadas determinações físico-químicas na raiz de mandiocaba, sendo estas: umidade, fibras, proteínas, cinzas, lipídios totais, açúcares redutores e totais; o caldo foi caracterizado através das análises de pH, sólidos solúveis totais, glicose e acidez titulável. Após o conhecimento dos constituintes físico-químicos da matéria-prima, o caldo de mandioca doce foi extraído e fermentado utilizando a levedura Saccharomycescerevisiae PE-2. Foram realizados 15 ensaios que seguiam as condições determinadas através do planejamento experimental de Box-Behnken, com 3 variáveis independentes: temperatura (ºC) (X1), pH (X2), e concentração de inóculo (g/L) (X3); os limites dos níveis de trabalho foram determinados através de dados encontrados na literatura; a análise estatística foi realizada com p>0,05. Através da análise de variância foi proposto um modelo polinomial de segunda ordem para a resposta teor alcoólico (ºGl), e com a utilização da metodologia de superfície de resposta à condição ótima para o desenvolvimento do processo fermentativo do caldo de mandioca doce sem adição de nutrientes e em sua concentração de substrato original (6,46 g/L), a: temperatura de 28ºC, pH de 4,88, e concentração de inóculo de 10 g/L. Nestas condições foi realizado um ensaio, cujo objetivo foi o de levantar as curvas de crescimento celular (levedura), produção de CO₂, consumo de açúcares redutores e produção de etanol, para melhor compreensão do processo de fermentação do caldo de mandioca doce. Através da curva de crescimento celular foi determinada a duração da fase exponencial, utilizando o método de regressão linear; neste estudo esta etapa ocorreu em diferentes intervalos de tempo. O valor de µm encontrado foi de 0,05 h^-1.