A note about the appearance of non-hyperbolic solutions in a mechanical pendulum system

The investigation of the behavior of a nonlinear system consists in the analysis of different stages of its motion, where the complexity varies with the proximity of a resonance region. Near this region the stability domain of the system undergoes sudden changes due basically to competition and interaction between periodic and saddle solutions inside the phase portrait, leading to the occurrence of the most different phenomena. Depending of the domain of the chosen control parameter, these events can reveal interesting geometric features of the system so that the phase portrait is not capable to express all them, since the projection of these solutions on the two-dimensional surface can hide some aspects of these events. In this work we will investigate the numerical solutions of a particular pendulum system close to a secondary resonance region, where we vary the control parameter in a restrict domain in order to draw a preliminary identification about what happens with this system. This domain includes the appearance of non-hyperbolic solutions where the basin of attraction in the center of the phase portrait diminishes considerably, almost disappearing, and afterwards its size increases with the direction of motion inverted. This phenomenon delimits a boundary between low and high frequency of the external excitation.

On the appearance of a Hopf bifurcation in a non-ideal mechanical problem

In this paper we studied a non-ideal system with two degrees of freedom consisting of a dumped nonlinear oscillator coupled to a rotatory part. We investigated the stability of the equilibrium point of the system and we obtain, in the critical case, sufficient conditions in order to obtain an appropriate Normal Form. From this, we get conditions for the appearance of Hopf Bifurcation when the difference between the driving torque and the resisting torque is small. It was necessary to use the Bezout Theorem, a classical result of Algebraic Geometry, in the obtaining of the foregoing results. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

On local analysis of oscillations of a non-ideal and non-linear mechanical model

It is of major importance to consider non-ideal energy sources in engineering problems. They act on an oscillating system and at the same time experience a reciprocal action from the system. Here, a non-ideal system is studied. In this system, the interaction between source energy and motion is accomplished through a special kind of friction. Results about the stability and instability of the equilibrium point of this system are obtained. Moreover, its bifurcation curves are determined. Hopf bifurcations are found in the set of parameters of the oscillating system.

On an Active Control for a Structurally Nonlinear Mechanical System, Taking Into Account an Energy Pumping

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A reducing of a chaotic movement to a periodic orbit, of a micro-electro-mechanical system, by using an optimal linear control design

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Swarm Control Designs applied to a Mechanical Oscillator

This paper presented the particle swarm optimization approach for nonlinear system identification and for reducing the oscillatory movement of the nonlinear systems to periodic orbits. We analyzes the non-linear dynamics in an oscillator mechanical and demonstrated that this model has a chaotic behavior. Chaos control problems consist of attempts to stabilize a chaotic system to an equilibrium point, a periodic orbit, or more general, about a given reference trajectory. This approaches is applied in analyzes the nonlinear dynamics in an oscillator mechanical. The simulation results show the identification by particle swarm optimization is very effective.

On a Nonideal (MRD) Damper-Electro-mechanical Absorber Dynamics

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of partial crystallization on the mechanical properties and cytotoxicity of bioactive glass from the 3CaO center dot P2O5-SiO2-MgO system

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mechanical properties and dimensional effects of ZnO- and SnO(2)-based varistors

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of cerium on structure modifications of a hybrid sol-gel coating, its mechanical properties and anti-corrosion behavior

An organic-inorganic hybrid coating was developed to improve the corrosion resistance of the aluminum alloy AA 2024-T3. Organic and inorganic coatings derived from glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and aluminum tri-sec-butoxide Al((OBu)-Bu-s)(3), with different cerium contents, were deposited onto aluminum by dip-coating process. Corrosion resistance and mechanical properties were investigated by electrochemical impedance measurements and nano-indentation respectively. An optimal cerium concentration of 0.01 M was evidenced. To correlate and explain the hybrid coating performances in relation to the cerium content, NMR experiments were performed. It has been shown that when the cerium concentration in the hybrid is higher than 0.01 M there are important modifications in the hybrid structure that account for the mechanical properties and anti-corrosion behavior of the sol-gel coating. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Age impact on the eferent system actitivies in cochlear mechanical properties in normal hearing individuals

O trato olivococlear medial realiza o controle eferente das células ciliadas externas, regulando as contrações lentas e atenuando as rápidas. Com a pesquisa da amplitude das emissões otoacústicas sem e com estimulação acústica contra, ipsi ou bilateralmente, é possível estimar as condições desse trato, uma vez que o efeito resultante de redução/supressão das emissões indica seu funcionamento. O envelhecimento implica em diminuição da atividade do sistema auditivo central, em função da degeneração das estruturas envolvidas nas habilidades auditivas. OBJETIVO: O objetivo foi investigar o efeito da idade na atividade do trato sobre a cóclea, com a análise da amplitude das emissões com estimulação acústica contralateral. MATERIAL E MÉTODO: A casuística foi composta por 75 indivíduos agrupados conforme a idade. A metodologia foi o modo convencional, com clique linear e o ruído branco. ESTUDO DE CASO: A análise considerou a resposta das orelhas e a comparação entre os grupos. RESULTADOS: Os resultados revelam diferenças estatisticamente significantes entre o response das emissões sem e com estimulação acústica contralateral, nos indivíduos (20 a 39 anos). O efeito redução/supressão das emissões diminui com a idade (quarta década). CONCLUSÃO: O envelhecimento prejudica a efetividade da atividade do trato.

Produtividade do arroz de terras altas em função do manejo do solo e da época de aplicação de nitrogênio

O manejo adequado do solo e a identificação da época de aplicação de N podem aumentar, significativamente, a produtividade do arroz de terras altas. Neste contexto, objetivou-se, com este trabalho, avaliar a interação do manejo do solo com a época de aplicação de nitrogênio, no desenvolvimento e produtividade da cultura. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5x2, sendo 5 tipos de manejo do solo (arado de aiveca e grade niveladora; grade aradora e grade niveladora; escarificador tipo matabroto; SPD; e Aeromix - equipamento de escarificação superficial) e duas épocas de aplicação de nitrogênio (todo N na base, sendo 45 kg ha-1 de nitrogênio aplicados com adubadora de tração mecânica, 1 dia antes da semeadura do arroz, + 45 kg ha-1 de nitrogênio aplicados no ato da semeadura; e 45 kg ha-1 de nitrogênio aplicados no ato da semeadura + 45 kg ha-1 aplicados no início do perfilhamento das plantas), com 4 repetições. Não houve interação dos fatores, para a variável estande final de plantas. Nos tratamentos onde houve revolvimento de solo com arado de aiveca e grade, observou-se maior produtividade quando o nitrogênio foi parcelado. Quando o nitrogênio foi aplicado todo no plantio, o tratamento com escarificador tipo matabroto apresentou a maior produtividade, diferindo de todos os outros tratamentos. O plantio convencional (aiveca ou grade) apresentou produtividade semelhante ao SPD, quando se aplicou o N todo no plantio.

Performance of a reciprocal shaker in mechanical dispersion of soil samples for particle-size analysis

A dispersão da amostra de solo é uma etapa fundamental da análise granulométrica, sendo realizada mediante o uso de dispersantes químicos e agitação mecânica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de mesa agitadora reciprocante de baixa rotação na dispersão mecânica de amostras de solos de diferentes classes texturais. Foram realizadas análises granulométricas em 61 amostras com quatro repetições, empregando o método da pipeta para determinação da fração argila e tamisagem para determinação das frações areia grossa, areia fina e areia total, sendo o silte determinado por diferença. Na avaliação de desempenho, os resultados obtidos com uso da mesa agitadora reciprocante (MAR) foram comparados com dados disponíveis para as mesmas amostras oriundos de relatórios do Ensaio de Proficiência IAC para Laboratórios de Análises de Solos - Prolab/IAC. Análises de acurácia foram realizadas com base nos valores dos intervalos de confiança definidos para cada fração granulométrica componente de cada amostra ensaiada. Indicadores gráficos também foram utilizados na comparação de dados, por meio de dispersão e ajuste linear. A estatística descritiva indicou preponderância de baixa variabilidade em mais de 90 % dos resultados obtidos para as amostras de texturas arenosa, média e argilosa e em 68 % dos obtidos para as amostras de textura muito argilosa, indicando boa repetibilidade dos resultados obtidos com a MAR. Média variabilidade foi mais frequentemente associada à fração silte, seguida da fração areia fina. Os resultados das análises de sensibilidade indicam acurácia de 100 % nas três frações granulométricas - areia total, silte e argila - para todas as amostras analisadas pertencentes às classes texturais muito argilosa, argilosa e média. Para as nove amostras de textura arenosa, a acurácia média foi de 85,2 %, e os maiores desvios ocorreram em relação à fração silte. Nas aproximações lineares, coeficientes de correlação igual (silte) ou superiores (areia total e argila) a 0,93, bem como diferenças menores do que 0,16 entre os coeficientes angulares das retas e o valor unitário, indicam alta correlação entre os resultados de referência (Prolab/IAC) e os obtidos nos ensaios com a MAR. Conclui-se pelo desempenho satisfatório da mesa agitadora reciprocante de baixa rotação para dispersão mecânica de amostras de solo de diferentes classes texturais para fins de análise granulométrica, permitindo recomendar o uso alternativo do equipamento quando se emprega agitação lenta. As vantagens do uso do equipamento nacional incluem o baixo custo, a possibilidade de análise simultânea de grande número de amostras e o uso de frascos comuns, de vidro ou de plástico, baratos e de fácil reposição.

Harmonical oscillator and electro-mechanical analogy: an interdiscinary experiment to high precision mass variation measurements

De forma geral, os cursos de física clássica oferecidos nas universidades carecem de exemplos de aplicações nas áreas de química e biologia, o que por vezes desmotivam os alunos de graduação destas áreas a estudarem os conceitos físicos desenvolvidos em sala de aula. Neste texto, a analogia entre os osciladores elétrico e mecânico é explorada visando possívies aplicações em química e biologia, mostrando-se de grande valia devido ao seu uso em técnicas de medição de variação de massa com alta precisão, tanto de forma direta como indireta. Estas técnicas são conhecidas como técnicas eletrogravimétricas e são de especial importância em aplicações que envolvem biossensores. Desta forma, o texto explora o estudo da analogia eletromecânica de forma interdisciplinar envolvendo as áreas de física, química e biologia. Baseado nessa analogia é proposto um experimento que permite a sua aplicação em diferentes níveis conceituais dessas disciplinas, tanto em abordagem básica como mais profunda.

Scarification with sulphuric acid of Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke seeds - FABACEAE

Impermeabilidade do tegumento da semente à água ocorre em muitas espécies, inclusive em Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke. Para promover a germinação de sementes com tegumento impermeável um dos métodos recomendados é o uso de ácido sulfúrico (H2SO4). O objetivo desse estudo foi identificar o melhor tempo de escarificação com ácido sulfúrico na superação da dormência em sementes de S. amazonicum, escarificadas durante 20, 40 e 60 minutos. Parte das sementes foi semeada imediatamente após a escarificação e parte após 24 horas de imersão em água, em uma mistura de areia e serragem (1:1), onde foram quantificadas a porcentagem e a velocidade de germinação. O delineamento foi inteiramente casualizado com quatro repetições de 50 sementes. A análise estatística da germinação foi efetuada aos seis, nove, 12, 15, 18, 21 e 24 dias após a semeadura em esquema fatorial. Para a velocidade de germinação as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. Foi observada interação entre tratamentos para superação da dormência e o tempo de imersão em água após a escarificação na maioria das avaliações. A imersão em água acelerou o início da germinação. Os tratamentos para superação da dormência promoveram a germinação das sementes, entretanto, as sementes escarificadas durante 60 minutos apresentaram melhor germinação, 92 e 86,5% quando semeadas imediatamente e após 24 horas, respectivamente. O índice de velocidade de germinação foi superior nas sementes escarificadas durante 60 minutos e imersas em água. A escarificação durante 60 minutos constitui uma alternativa para redução da dormência das sementes.