Dinâmica não-linear e reagente limitante: um exemplo de bifurcação transcrítica

The nonlinear analysis of a general mixed second order reaction was performed, aiming to explore some basic tools concerning the mathematics of nonlinear differential equations. Concepts of stability around fixed points based on linear stability analysis are introduced, together with phase plane and integral curves. The main focus is the chemical relationship between changes of limiting reagent and transcritical bifurcation, and the investigation underlying the conclusion.

O USO DE UM SENSOR DE LUZ LINEAR COMO RECURSO DIDÁTICO PARA DEMONSTRAR PRINCÍPIOS DE DIFRAÇÃO E ESPECTROSCOPIA

This article presents a discussion on light diffraction by slits and grids as well as the development of an experimental apparatus which provides quantitative observation of the phenomenon. We conducted a brief historical survey on the evolution of the wave theory of light and the role of diffraction in the context of optical spectroscopy. We also reviewed the use of Huygens’ principle to calculate the intensity pattern obtained when light is diffracted by slits and compared the predictions with experimental results obtained using the apparatus developed. Finally, the use of the apparatus in an optical spectroscopy experiment was demonstrated.

Combinação dos tratamentos biológico e químico de semente de milho

A integração de métodos de proteção de semente de milho (Zea mays) poderá reduzir consideravelmente o uso de pesticidas nessa cultura, melhorando a eficiência de controle e diminuindo a poluição do ambiente. O objetivo do presente trabalho foi determinar o efeito da combinação dos controles biológico e químico no tratamento de semente de milho. Como controle biológico, foi usado o bioprotetor Embr. 144 e, como controle químico, foi empregado fludioxonil + metalaxyl M. Dois experimentos de laboratório e dois de campo foram conduzidos na município de Passo Fundo, RS. Os tratamentos que continham o bioprotetor Paenibacillus macerans (Embr. 144) ou o fungicida fludioxonil + metalaxyl-M, ou ambos, reduziram significativamente o nível de infecção dos patógenos nas sementes, destacando-se os tratamentos que continham ambos, os quais eliminaram por completo todos os patógenos da semente de milho, demonstrando que a interação entre o bioprotetor e o fungicida apresentou benefícios. Mesmo quando as doses do bioprotetor e do fungicida no tratamento integrado foram reduzidas à metade, o nível de controle dos patógenos de milho foi superior ao nível de controle do bioprotetor e do fungicida isoladamente, com as doses normais. Todos os tratamentos aumentaram significativamente a germinação de sementes e o rendimento de grãos de milho em relação à testemunha, entretanto, os efeitos foram superiores quando houve a combinação dos tratamentos do bioprotetor com o fungicida. A combinação do bioagente P. macerans com o produto fludioxonil + metalaxyl-M poderá ter importante impacto na redução do uso de fungicidas, para alcançar a agricultura sustentável e proteger o ambiente.

Applications and Markets of Linear Motors

A steady increase in practical industrial applications has secured a place for linear motors. They provide high dynamics and high positioning accuracy of the motor, high reliability and durability of all components of the system. Machines with linear motors have very big perspectives in modern industry. This thesis enables to understand what a linear motor is, where they are used and what situation there is on their market nowadays. It can help to understand reasonability of applying linear motors on manufacture and benefits of its application.

Generalização de um modelo linear de impedância eletroquímica

Em geral, a função de um modelo de impedância para processos de eletrodo simples é deduzida de um modelo elétrico equivalente, denominado circuito de Randles. Neste trabalho estudou-se a generalização dessa função, mediante a introdução de um parâmetro não-elétrico, relacionado com a flexibilidade do ângulo de fase e da magnitude. A função foi ajustada às medidas experimentais de impedância obtidas de um sistema constituído de uma liga Ti-10%Al (m/m) em solução de cloreto de sódio 0,9%, variando-se a amplitude de perturbação. Verificou-se que a função generalizada foi adequada para descrever a impedância do sistema analisado, reduzindo as distorções entre a curva experimental e a curva teórica. Além disso, os melhores resultados foram obtidos para sinais de perturbação do sistema com amplitude igual a 10 mV.

Centralized Motion Control of a Linear Tooth Belt Drive: Analysis of the Performance and Limitations

A centralized robust position control for an electrical driven tooth belt drive is designed in this doctoral thesis. Both a cascaded control structure and a PID based position controller are discussed. The performance and the limitations of the system are analyzed and design principles for the mechanical structure and the control design are given. These design principles are also suitable for most of the motion control applications, where mechanical resonance frequencies and control loop delays are present. One of the major challenges in the design of a controller for machinery applications is that the values of the parameters in the system model (parameter uncertainty) or the system model it self (non-parametric uncertainty) are seldom known accurately in advance. In this thesis a systematic analysis of the parameter uncertainty of the linear tooth beltdrive model is presented and the effect of the variation of a single parameter on the performance of the total system is shown. The total variation of the model parameters is taken into account in the control design phase using a Quantitative Feedback Theory (QFT). The thesis also introduces a new method to analyze reference feedforward controllers applying the QFT. The performance of the designed controllers is verified by experimentalmeasurements. The measurements confirm the control design principles that are given in this thesis.

Incidência de podridões do colmo, grãos ardidos e rendimento de grãos em híbridos de milho submetidos ao aumento na densidade de plantas

A adequada combinação entre a escolha da densidade de plantas e do híbrido é um dos fatores que contribuem para o aumento da produtividade do milho. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do incremento na densidade de plantas sobre a incidência de podridões do colmo, de grãos ardidos e o rendimento de grãos de dois híbridos de milho contrastantes quanto a tolerância ao adensamento. O experimento foi conduzido em Lages, SC, nas safras agrícolas 2002/03 e 2003/04, em área de semeadura direta e monocultura, sob sucessão de cobertura morta constituída de aveia preta+ervilhaca. Estudou-se a combinação de dois fatores: híbrido e densidades, utilizando-se o delineamento experimental de blocos casualizados com parcela sub-dividida. Na parcela principal avaliaram os híbridos: Speed (simples, tolerante ao adensamento) e AG 303 (duplo, intolerante ao adensamento). Nas sub-parcelas testaram-se cinco densidades de plantas: 25, 50, 75, 100 e 125 mil plantas ha-1. O aumento da densidade de plantas, proporcionou incremento linear na incidência das podridões do colmo e grãos ardidos para os dois híbridos e duas safras avaliadas. O fungo Colletotrichum graminicola foi o mais detectado em colmos doentes, seguido do Fusarium graminearum, F. verticillioides e Stenocarpella sp. Nos grãos ardidos, os fungos predominantes foram F. verticillioides, F. graminearum e Penicillium spp. O híbrido AG 303 demonstrou menor resposta no rendimento do que o híbrido Speed com o aumento da população de plantas. Não foi observada associação direta entre o maior rendimento de grãos do híbrido simples em estandes adensados e a menor incidência de doenças de colmo e de grãos ardidos.

Design and analysis of a transversal-flux switched-reluctance-linear-machine pole-pair

The Switched Reluctance technology is probably best suited for industrial low-speed or zerospeed applications where the power can be small but the torque or the force in linear movement cases might be relatively high. Because of its simple structure the SR-motor is an interesting alternative for low power applications where pneumatic or hydraulic linear drives are to be avoided. This study analyses the basic parts of an LSR-motor which are the two mover poles and one stator pole and which form the “basic pole pair” in linear-movement transversal-flux switchedreluctance motors. The static properties of the basic pole pair are modelled and the basic design rules are derived. The models developed are validated with experiments. A one-sided one-polepair transversal-flux switched-reluctance-linear-motor prototype is demonstrated and its static properties are measured. The modelling of the static properties is performed with FEM-calculations. Two-dimensional models are accurate enough to model the static key features for the basic dimensioning of LSRmotors. Three-dimensional models must be used in order to get the most accurate calculation results of the static traction force production. The developed dimensioning and modelling methods, which could be systematically validated by laboratory measurements, are the most significant contributions of this thesis.

Towards input/output-free modelling of linear infinite-dimensional systems in continuous time

This dissertation describes a networking approach to infinite-dimensional systems theory, where there is a minimal distinction between inputs and outputs. We introduce and study two closely related classes of systems, namely the state/signal systems and the port-Hamiltonian systems, and describe how they relate to each other. Some basic theory for these two classes of systems and the interconnections of such systems is provided. The main emphasis lies on passive and conservative systems, and the theoretical concepts are illustrated using the example of a lossless transfer line. Much remains to be done in this field and we point to some directions for future studies as well.

Estimativas de capacidades de combinação em cebola para resistência a raíz rosada e caracteres agronômicos

Com o objetivo de estimar as capacidades de combinação para resistência a raiz rosada e caracteres agronômicos em cebola (Allium cepa L.), realizou-se o presente estudo em esquema de cruzamento dialélico parcial. Para tal, utilizaram-se dois grupos de linhagens parcialmente endogâmicas como genitores. O grupo I constituiu-se de cinco linhagens parentais femininas, macho estéreis, originárias de uma População Tropical Brasileira, selecionadas para plantio no verão. O grupo II constituiu-se de dez linhagens parentais masculinas, que em sua maioria são originárias de populações de cebola Crioula, obtidas por meio de autofecundações sucessivas e mantidas através de seleção massal dentro das linhagens. Os caracteres avaliados foram: resistência a raiz rosada em escala de notas de 1 a 5, vigor foliar, arquitetura foliar, número de folhas, altura de folha (cm), número total de bulbos e peso total de bulbos (kg). Utilizou-se o delineamento de blocos completos com tratamentos ao acaso com três repetições. Houve ação dos efeitos aditivos para resistência a raiz rosada, verificando-se também alta a magnitude de efeitos não aditivos em algumas combinações, observou-se o mesmo comportamento genético para outros caracteres agronômicos de interesse. Deste modo, é possível realizar seleção intrapopulacional com os parentais utilizados no presente trabalho e obter híbridos com bom nível de resistência a raiz rosada e boas características agronômicas.

Problemas com o uso de programação linear com posterior arredondamento da solução ótima, em regulação florestal

O principal objetivo deste trabalho foi avaliar, com a ajuda da Programação Inteira, as conseqüências do uso da Programação Linear com posterior arredondamento das respostas, com ênfase na regulação de florestas eqüiâneas. Para isto, um problema de regulação florestal simplificado foi idealizado e resolvido pelo modelo I, por meio de Programação Linear, Programação Linear com posterior arredondamento e Programação Inteira. Ao final, concluiu-se que o arredondamento das respostas obtidas pelo modelo resolvido por Programação Linear levou a uma solução inviável para o problema de regulação proposto. O mesmo não ocorreu com o modelo de Programação Inteira, que apresentou um plano de regulação factível e otimizado, mostrando que, do ponto de vista matemático, respostas com arredondamento da solução de modelos de Programação Linear não devem ser adotadas.

Avaliação multicriterial no mapeamento de risco de incêndios florestais, em ambiente sig, na bacia do Rio Corumbataí, SP

Um dos agentes mais empregados na supressão de áreas florestais no Estado de São Paulo é o fogo, por meio de queimadas que, quando fora de controle, podem converter-se em incêndios responsáveis pela destruição de extensos ecossistemas. Na Bacia do Rio Corumbataí, SP, os incêndios são um dos causadores de fragmentação e degradação da cobertura florestal. Nesse contexto, este trabalho objetivou a realização do mapeamento de risco de incêndios florestais na Bacia do Rio Corumbataí, utilizando-se a avaliação multicriterial (Método da Média Ponderada Ordenada) em um Sistema de Informações Geográficas. Os fatores importantes do estudo foram: declividade do terreno, face de exposição ao sol, pluviosidade, proximidade da malha viária, proximidade dos centros urbanos, proximidade da rede hidrográfica, vizinhança dos fragmentos e face de exposição aos ventos. A combinação dos mapas de fatores resultou no mapa de risco regional da bacia. Para a confecção do mapa de risco em nível de fragmento, determinou-se o risco associado a cada fragmento, a partir da análise de uma faixa de 30 m em seu entorno. O risco foi reclassificado em três classes: baixo, médio e alto. Com base no mapa final, verificou-se que: aproximadamente 20% dos fragmentos de mata nativa pertencem à classe de risco alto, 55% à classe de risco médio e 25% à classe de risco baixo. Nas condições atuais de uso e cobertura do solo, bem como de manejo das áreas agrícolas e pastagens, os remanescentes florestais da Bacia do Rio Corumbataí estão sob séria ameaça de degradação por incêndios florestais.

Procedimento estatístico para validação de escalas diagramáticas na quantificação de doenças

Na validação de escalas diagramáticas de doenças é comum utilizar a regressão linear simples para testar a identidade entre dados estimados e valores reais de severidade de doença. Nestes casos, após ajustar a regressão linear, as hipóteses H01: β0 = 0 e H02: β1 = 1 ão testadas, mas não de forma simultânea, ou seja, se β0 = 0 ao mesmo tempo em que β1 = 1, ou, se β1 = 1 ao mesmo tempo em que β0 = 0. O objetivo deste trabalho foi propor um novo procedimento estatístico para validação de escalas diagramáticas, denominado L&O. Este procedimento resulta da combinação do teste F, modificado por Graybill (1976), teste t para o erro médio e análises do coeficiente de correlação linear. Este procedimento foi aplicado para testar a identidade entre valores estimados e valores reais de severidade da doença causada por Quambalaria eucalypti em eucalipto. Os resultados mostraram que o procedimento estatístico foi eficiente, não subjetivo e permitiu também testar a identidade entre quaisquer dois vetores ou grupos de dados quantitativos.

Modelo de programação linear para seleção de pulverizadores agrícolas de barras

A seleção de pulverizadores agrícolas que se adaptem às necessidades da propriedade, é um processo trabalhoso, sendo uma das etapas mais importantes dentro do processo produtivo. O objetivo do presente trabalho foi o de desenvolver e utilizar um modelo de programação linear para auxiliar na seleção de pulverizadores agrícolas de barras, baseado no menor custo horário do equipamento. Foram utilizadas as informações técnicas referentes a 20 modelos de pulverizadores disponíveis no mercado, sendo quatro autopropelidos, oito de arrasto e oito do tipo montado. A análise de sensibilidade dos componentes dos custos operacionais mostrou que as taxas de reparo e depreciação foram os fatores que mais interferiram na variação do custo horário do conjunto trator-pulverizador. O modelo matemático desenvolvido facilitou a realização da análise de sensibilidade que foi processada em um tempo muito pequeno.

Relação entre índice de área foliar e frações de componentes puros do modelo linear de mistura espectral, usando imagens ETM+/Landsat

O índice de área foliar (IAF) é uma das mais importantes variáveis biofísicas da vegetação, estando relacionado diretamente com a evapotranspiração, com a produtividade da vegetação e com a interceptação da chuva pelo dossel. O objetivo deste trabalho foi analisar a relação do IAF de diversos tipos de cobertura do solo com Frações de Componentes Puros (FCPs) do Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME). A área de estudo foi a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, localizada no município de Piracicaba - SP. O IAF foi medido, no campo, com o equipamento LAI-2000, em 32 áreas com diferentes coberturas vegetais. A imagem utilizada foi do sensor ETM+ a bordo do satélite Landsat-7. No MLME, foram considerados três componentes puros (vegetação, solo e sombra), selecionados com o auxílio dos componentes principais. Como resultado, tem-se que o IAF variou de 0,47 a 4,48, quando consideradas todas as áreas. As relações do IAF com a fração do componente puro vegetação F VEG e com a fração do componente puro solo (F SOL) foram significativas, embora fracas. Ao considerar apenas dados de IAF de cana-de-açúcar, houve aumento da variação explicada tanto para F VEG como para F SOL, sugerindo que a estratificação da vegetação pelo tipo pode melhorar a estimativa do IAF.