O ensino do cálculo diferencial e integral na Escola Politécnica de São Paulo, no ano de 1904: uma análise documental

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

Integral transform method for laminar heat transfer convection of herschel-bulkley fluids within concentric annular ducts

ABSTRACT: Related momentum and energy equations describing the heat and fluid flow of Herschel-Bulkley fluids within concentric annular ducts are analytically solved using the classical integral transform technique, which permits accurate determination of parameters of practical interest in engineering such as friction factors and Nusselt numbers for the duct length. In analyzing the problem, thermally developing flow is assumed and the duct walls are subjected to boundary conditions of first kind. Results are computed for the velocity and temperature fields as well as for the parameters cited above with different power-law indices, yield numbers and aspect ratios. Comparisons are also made with previous work available in the literature, providing direct validation of the results and showing that they are consistent.

O Programa Escola de Tempo Integral na região de Assis: implicações para a qualidade do ensino

Pós-graduação em Educação - FFC

Diagnóstico dos casos de aprovação nas disciplinas de cálculo diferencial e integral I e II do curso de licenciatura em química - Unesp de Araraquara

Studies show that the disciplines of differential and integral calculus have high failure rates in all schools where they are present and, although this problem has been accentuated in recent years, it is not a local phenomenon. It's observed since 1970s in various Institutions of higher education in Brazil. These studies seek to understand the causes of failures and proposals for teaching methodology that aims to help reduce these rates. However, there is a large contingent of students who are successful at the first time that they perform these disciplines. And these cases, although they have not been studied, can contribute greatly to the understanding the aspects that are related to learning of them. And this understanding can lead to attitudes and learning and teaching methodologies that promote the expansion of this success. The fact that these subjects also have high failure rates in the Degree in Chemistry of this Institute, this study aimed to investigate the factors that were relevant to the cases for approval of the students performed for the first time. For this we constructed a questionnaire containing objective questions and open answers. The objective sought to diagnose the profile of these students with regard to age, gender, basic education (elementary and middle school), study habits, concurrent activities, among others. These questions were analyzed using simple statistics. The open-ended questions asked students to indicate that they attribute the success obtained in the disciplines and to suggest modes of study. These questions were analyzed using thematic categorization, a method of content analysis. This questionnaire was completed, voluntarily and without identification, by students who have passed the first time attended the courses Calculus I and/ or Calculus II and had never started another college prior to this. The results indicate that the most relevant factors in this process were dedication and correct habits...

Resumo escolar no ensino médio técnico integrado integral: uma experiência de leitura e escrita em uma abordagem sócio-retórica

Pós-graduação em Estudos Linguísticos - IBILCE

Integral form of Yang-Mills equations and its gauge invariant conserved charges

Despite the fact that the integral form of the equations of classical electrodynamics is well known, the same is not true for non-Abelian gauge theories. The aim of the present paper is threefold. First, we present the integral form of the classical Yang-Mills equations in the presence of sources and then use it to solve the long-standing problem of constructing conserved charges, for any field configuration, which are invariant under general gauge transformations and not only under transformations that go to a constant at spatial infinity. The construction is based on concepts in loop spaces and on a generalization of the non-Abelian Stokes theorem for two-form connections. The third goal of the paper is to present the integral form of the self-dual Yang-Mills equations and calculate the conserved charges associated with them. The charges are explicitly evaluated for the cases of monopoles, dyons, instantons and merons, and we show that in many cases those charges must be quantized. Our results are important in the understanding of global properties of non-Abelian gauge theories.

Study of electromagnetic reactions on light nuclei with the Lorentz Integral Transform method

In dieser Arbeit aus dem Bereich der Wenig-Nukleonen-Physik wird die neu entwickelte Methode der Lorentz Integral Transformation (LIT) auf die Untersuchung von Kernphotoabsorption und Elektronenstreuung an leichten Kernen angewendet. Die LIT-Methode ermoeglicht exakte Rechnungen durchzufuehren, ohne explizite Bestimmung der Endzustaende im Kontinuum. Das Problem wird auf die Loesung einer bindungzustandsaehnlichen Gleichung reduziert, bei der die Endzustandswechselwirkung vollstaendig beruecksichtigt wird. Die Loesung der LIT-Gleichung wird mit Hilfe einer Entwicklung nach hypersphaerischen harmonischen Funktionen durchgefuehrt, deren Konvergenz durch Anwendung einer effektiven Wechselwirkung im Rahmem des hypersphaerischen Formalismus (EIHH) beschleunigt wird. In dieser Arbeit wird die erste mikroskopische Berechnung des totalen Wirkungsquerschnittes fuer Photoabsorption unterhalb der Pionproduktionsschwelle an 6Li, 6He und 7Li vorgestellt. Die Rechnungen werden mit zentralen semirealistischen NN-Wechselwirkungen durchgefuehrt, die die Tensor Kraft teilweise simulieren, da die Bindungsenergien von Deuteron und von Drei-Teilchen-Kernen richtig reproduziert werden. Der Wirkungsquerschnitt fur Photoabsorption an 6Li zeigt nur eine Dipol-Riesenresonanz, waehrend 6He zwei unterschiedliche Piks aufweist, die dem Aufbruch vom Halo und vom Alpha-Core entsprechen. Der Vergleich mit experimentellen Daten zeigt, dass die Addition einer P-Wellen-Wechselwirkung die Uebereinstimmung wesentlich verbessert. Bei 7Li wird nur eine Dipol-Riesenresonanz gefunden, die gut mit den verfuegbaren experimentellen Daten uebereinstimmt. Bezueglich der Elektronenstreuung wird die Berechnung der longitudinalen und transversalen Antwortfunktionen von 4He im quasi-elastischen Bereich fuer mittlere Werte des Impulsuebertrages dargestellt. Fuer die Ladungs- und Stromoperatoren wird ein nichtrelativistisches Modell verwendet. Die Rechnungen sind mit semirealistischen Wechselwirkungen durchgefuert und ein eichinvarianter Strom wird durch die Einfuehrung eines Mesonaustauschstroms gewonnen. Die Wirkung des Zweiteilchenstroms auf die transversalen Antwortfunktionen wird untersucht. Vorlaeufige Ergebnisse werden gezeigt und mit den verfuegbaren experimentellen Daten verglichen.

Quantum effects and dynamics in hydrogen-bonded systems: a first-principles approach to spectroscopic experiments

Computer simulations have become an important tool in physics. Especially systems in the solid state have been investigated extensively with the help of modern computational methods. This thesis focuses on the simulation of hydrogen-bonded systems, using quantum chemical methods combined with molecular dynamics (MD) simulations. MD simulations are carried out for investigating the energetics and structure of a system under conditions that include physical parameters such as temperature and pressure. Ab initio quantum chemical methods have proven to be capable of predicting spectroscopic quantities. The combination of these two features still represents a methodological challenge. Furthermore, conventional MD simulations consider the nuclei as classical particles. Not only motional effects, but also the quantum nature of the nuclei are expected to influence the properties of a molecular system. This work aims at a more realistic description of properties that are accessible via NMR experiments. With the help of the path integral formalism the quantum nature of the nuclei has been incorporated and its influence on the NMR parameters explored. The effect on both the NMR chemical shift and the Nuclear Quadrupole Coupling Constants (NQCC) is presented for intra- and intermolecular hydrogen bonds. The second part of this thesis presents the computation of electric field gradients within the Gaussian and Augmented Plane Waves (GAPW) framework, that allows for all-electron calculations in periodic systems. This recent development improves the accuracy of many calculations compared to the pseudopotential approximation, which treats the core electrons as part of an effective potential. In combination with MD simulations of water, the NMR longitudinal relaxation times for 17O and 2H have been obtained. The results show a considerable agreement with the experiment. Finally, an implementation of the calculation of the stress tensor into the quantum chemical program suite CP2K is presented. This enables MD simulations under constant pressure conditions, which is demonstrated with a series of liquid water simulations, that sheds light on the influence of the exchange-correlation functional used on the density of the simulated liquid.

First measurements of the aSPECT spectrometer

The aSPECT spectrometer has been constructed to measure, with high precision, the integral proton spectrum of the free neutron decay. From this spectrum the neutrino electron angular correlation coefficient a can be inferred. The coefficient a is involved in several Standard Model tests, like the unitarity test of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa quark mixing matrix. aSPECT has been designed to determine the coefficient a with an accuracy better than 3×10−4, that is, one order of magnitude better than the best current accuracy. First measurements with neutron beam with the aSPECT spectrometer were performed in the Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz, in Munich. A study of the data taken in this period is presented in this thesis, demonstrating the proof of principle of the spectrometer. However, the observation of situation and time-dependent background instabilities impedes the report of a new value of the coefficient a. A thorough data analysis is carried out to identify sources of these background instabilities in order to improve the aSPECT experiment for future beam times. The investigation indicates that trapped particles are most likely the reason for the background problems. Furthermore, it has been observed that measurements containing less trapped particles provide a-values closer to the currently Particle Data Group value. Based on this findings, different measures are proposed to eliminate potential traps in the spectrometer. Indeed, with the proposed modifications realized for the following beam-times, the observed background instabilities were greatly reduced.

Modelo de gestión integral : observatorio ambiental y ordenamiento del territorio

La provincia de Río Negro, Argentina, firma con la Unión Europea un acuerdo de cooperación para la realización del diseño e implementación de un Observatorio del ecosistema litoral y monitoreo de la biodiversidad con miras a establecer las bases para un desarrollo sustentable de la costa atlántica rionegrina. Este proyecto fue elaborado por el Instituto CIFOT y fue desagregado en las siguientes áreas de trabajo: Modelo de Información Espacial, Indicadores ambientales y página web. Los productos finales se obtienen mediante el análisis de variables dentro de un sistema integrado de SIG y Percepción remota, lo que permite evaluar el patrimonio humano natural y productivo, así como las tendencias del comportamiento de ecosistema costero y marino para poder construir un modelo de gestión integral del territorio. Los resultados de cada área de trabajo se integran en el primer Observatorio Ambiental en Argentina, a través de un prototipo de funcionamiento sustentado en un modelo de gestión que contempla la interacción entre el gobierno, entidades educativas y ONGs. El Observatorio permite la toma de decisiones a partir de datos reales en tiempo y forma, como también es la base para la elaboración del plan de ordenamiento de área costera de Río Negro y de un plan de manejo litoral atlántico.

Cuerpos y sexualidades en la primera versión de la Educación Sexual Integral

En este artículo se aborda la primera versión de la Educación Sexual Integral para la ciudad de Buenos Aires. El objetivo es analizar los mecanismos discursivos y de poder que se han puesto en juego en su delimitación como un dominio curricular específico. Concretamente, se analiza el modo en que el cuerpo y la sexualidad infantil y femenina fueron especificados como objetos de saber y de intervención en los documentos curriculares editados en 2007 por el Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires a partir de la sanción de la Ley de Educación Sexual Integral. Se señalan los criterios normalizantes a partir de los que se delimitó la inteligibilidad, por un lado, del cuerpo y la sexualidad infantil como un dominio de pureza, inocencia e incompletitud. Y, por el otro lado, del cuerpo y la sexualidad femenina como dominio biologizado y sujeto a un destino reproductivo y heterosexual.

Cuerpos y sexualidades en la primera versión de la Educación Sexual Integral

En este artículo se aborda la primera versión de la Educación Sexual Integral para la ciudad de Buenos Aires. El objetivo es analizar los mecanismos discursivos y de poder que se han puesto en juego en su delimitación como un dominio curricular específico. Concretamente, se analiza el modo en que el cuerpo y la sexualidad infantil y femenina fueron especificados como objetos de saber y de intervención en los documentos curriculares editados en 2007 por el Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires a partir de la sanción de la Ley de Educación Sexual Integral. Se señalan los criterios normalizantes a partir de los que se delimitó la inteligibilidad, por un lado, del cuerpo y la sexualidad infantil como un dominio de pureza, inocencia e incompletitud. Y, por el otro lado, del cuerpo y la sexualidad femenina como dominio biologizado y sujeto a un destino reproductivo y heterosexual.

Cuerpos y sexualidades en la primera versión de la Educación Sexual Integral

En este artículo se aborda la primera versión de la Educación Sexual Integral para la ciudad de Buenos Aires. El objetivo es analizar los mecanismos discursivos y de poder que se han puesto en juego en su delimitación como un dominio curricular específico. Concretamente, se analiza el modo en que el cuerpo y la sexualidad infantil y femenina fueron especificados como objetos de saber y de intervención en los documentos curriculares editados en 2007 por el Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires a partir de la sanción de la Ley de Educación Sexual Integral. Se señalan los criterios normalizantes a partir de los que se delimitó la inteligibilidad, por un lado, del cuerpo y la sexualidad infantil como un dominio de pureza, inocencia e incompletitud. Y, por el otro lado, del cuerpo y la sexualidad femenina como dominio biologizado y sujeto a un destino reproductivo y heterosexual.

Integral Bridge for High-Speed Railway

The structural continuity of fully integral bridges entails many advantages and some drawbacks. Among the latter, the cyclic expansions and contractions of the deck caused by seasonal thermal variations impose alternating displacements at the piers and abutments, with effects that may be difficult to establish reliably. The advantages include easier construction and cheaper maintenance but, especially, horizontal loads can be transmitted to the ground in a much better way than in conventional bridges. This paper first presents a methodology for dealing with the problems that the cyclic displacements imposed raise at the abutments and at the bridge piers. At the former, large pressures may develop, possibly accompanied by undesirable surface settlements. At the latter, the degree of cracking and the ability to carry the specified loads may be in question. Having quantified the drawbacks, simplified but realistic analyses are conducted of the response of an integral bridge to braking and seismic loads. It is shown that integral bridges constitute an excellent alternative in the context of the requirements posed by new high-speed railway lines.

Optimización de la composición del hueco de fachada en materia de eficiencia energética. Propuesta de indicador como herramienta para el análisis integral del elemento acristalado = Energy performance optimization of window systems. Proposal of an indicator as a tool for an integrated analysis of glazing

La hipótesis de esta tesis es: "La optimización de la ventana considerando simultáneamente aspectos energéticos y aspectos relativos a la calidad ambiental interior (confort higrotérmico, lumínico y acústico) es compatible, siempre que se conozcan y consideren las sinergias existentes entre ellos desde las primeras fases de diseño". En la actualidad se desconocen las implicaciones de muchas de las decisiones tomadas en torno a la ventana; para que su eficiencia en relación a todos los aspectos mencionados pueda hacerse efectiva es necesaria una herramienta que aporte más información de la actualmente disponible en el proceso de diseño, permitiendo así la optimización integral, en función de las circunstancias específicas de cada proyecto. En la fase inicial de esta investigación se realiza un primer acercamiento al tema, a través del estado del arte de la ventana; analizando la normativa existente, los componentes, las prestaciones, los elementos experimentales y la investigación. Se observa que, en ocasiones, altos requisitos de eficiencia energética pueden suponer una disminución de las prestaciones del sistema en relación con la calidad ambiental interior, por lo que surge el interés por integrar al análisis energético aspectos relativos a la calidad ambiental interior, como son las prestaciones lumínicas y acústicas y la renovación de aire. En este punto se detecta la necesidad de realizar un estudio integral que incorpore los distintos aspectos y evaluar las sinergias que se dan entre las distintas prestaciones que cumple la ventana. Además, del análisis de las soluciones innovadoras y experimentales se observa la dificultad de determinar en qué medida dichas soluciones son eficientes, ya que son soluciones complejas, no caracterizadas y que no están incorporadas en las metodologías de cálculo o en las bases de datos de los programas de simulación. Por lo tanto, se plantea una segunda necesidad, generar una metodología experimental para llevar a cabo la caracterización y el análisis de la eficiencia de sistemas innovadores. Para abordar esta doble necesidad se plantea la optimización mediante una evaluación del elemento acristalado que integre la eficiencia energética y la calidad ambiental interior, combinando la investigación teórica y la investigación experimental. En el ámbito teórico, se realizan simulaciones, cálculos y recopilación de información de distintas tipologías de hueco, en relación con cada prestación de forma independiente (acústica, iluminación, ventilación). A pesar de haber partido con un enfoque integrador, resulta difícil esa integración detectándose una carencia de herramientas disponible. En el ámbito experimental se desarrolla una metodología para la evaluación del rendimiento y de aspectos ambientales de aplicación a elementos innovadores de difícil valoración mediante la metodología teórica. Esta evaluación consiste en el análisis comparativo experimental entre el elemento innovador y un elemento estándar; para llevar a cabo este análisis se han diseñado dos espacios iguales, que denominamos módulos de experimentación, en los que se han incorporado los dos sistemas; estos espacios se han monitorizado, obteniéndose datos de consumo, temperatura, iluminancia y humedad relativa. Se ha realizado una medición durante un periodo de nueve meses y se han analizado y comparado los resultados, obteniendo así el comportamiento real del sistema. Tras el análisis teórico y el experimental, y como consecuencia de esa necesidad de integrar el conocimiento existente se propone una herramienta de evaluación integral del elemento acristalado. El desarrollo de esta herramienta se realiza en base al procedimiento de diagnóstico de calidad ambiental interior (CAI) de acuerdo con la norma UNE 171330 “Calidad ambiental en interiores”, incorporando el factor de eficiencia energética. De la primera parte del proceso, la parte teórica y el estado del arte, se obtendrán los parámetros que son determinantes y los valores de referencia de dichos parámetros. En base a los parámetros relevantes obtenidos se da forma a la herramienta, que consiste en un indicador de producto para ventanas que integra todos los factores analizados y que se desarrolla según la Norma UNE 21929 “Sostenibilidad en construcción de edificios. Indicadores de sostenibilidad”. ABSTRACT The hypothesis of this thesis is: "The optimization of windows considering energy and indoor environmental quality issues simultaneously (hydrothermal comfort, lighting comfort, and acoustic comfort) is compatible, provided that the synergies between these issues are known and considered from the early stages of design ". The implications of many of the decisions made on this item are currently unclear. So that savings can be made, an effective tool is needed to provide more information during the design process than the currently available, thus enabling optimization of the system according to the specific circumstances of each project. The initial phase deals with the study from an energy efficiency point of view, performing a qualitative and quantitative analysis of commercial, innovative and experimental windows. It is observed that sometimes, high-energy efficiency requirements may mean a reduction in the system's performance in relation to user comfort and health, that's why there is an interest in performing an integrated analysis of indoor environment aspects and energy efficiency. At this point a need for a comprehensive study incorporating the different aspects is detected, to evaluate the synergies that exist between the various benefits that meet the window. Moreover, from the analysis of experimental and innovative windows, a difficulty in establishing to what extent these solutions are efficient is observed; therefore, there is a need to generate a methodology for performing the analysis of the efficiency of the systems. Therefore, a second need arises, to generate an experimental methodology to perform characterization and analysis of the efficiency of innovative systems. To address this dual need, the optimization of windows by an integrated evaluation arises, considering energy efficiency and indoor environmental quality, combining theoretical and experimental research. In the theoretical field, simulations and calculations are performed; also information about the different aspects of indoor environment (acoustics, lighting, ventilation) is gathered independently. Despite having started with an integrative approach, this integration is difficult detecting lack available tools. In the experimental field, a methodology for evaluating energy efficiency and indoor environment quality is developed, to be implemented in innovative elements which are difficult to evaluate using a theoretical methodology This evaluation is an experimental comparative analysis between an innovative element and a standard element. To carry out this analysis, two equal spaces, called experimental cells, have been designed. These cells have been monitored, obtaining consumption, temperature, luminance and relative humidity data. Measurement has been performed during nine months and results have been analyzed and compared, obtaining results of actual system behavior. To advance this optimization, windows have been studied from the point of view of energy performance and performance in relation to user comfort and health: thermal comfort, acoustic comfort, lighting comfort and air quality; proposing the development of a methodology for an integrated analysis including energy efficiency and indoor environment quality. After theoretical and experimental analysis and as a result of the need to integrate existing knowledge, a comprehensive evaluation procedure for windows is proposed. This evaluation procedure is developed according to the UNE 171330 "Indoor Environmental Quality", also incorporating energy efficiency and cost as factors to evaluate. From the first part of the research process, outstanding parameters are chosen and reference values of these parameters are set. Finally, based on the parameters obtained, an indicator is proposed as windows product indicator. The indicator integrates all factors analyzed and is developed according to ISO 21929-1:2011"Sustainability in building construction. Sustainability indicators. Part 1: Framework for the development of indicators and a core set of indicators for buildings".