Modelando matematicamente questões ambientais relacionadas com a água a propósito do ensino-aprendizagem de funções na 1ª série do ensino médio

Este trabalho apresenta uma forma possível de se conceber e materializar a Modelagem Matemática como método de ensino-aprendizagem em cursos regulares. Tal perspectiva de Modelagem foi organizada após considerações feitas sobre os obstáculos já apontados por aqueles que nos antecederam na área. Para observar como a professora e os alunos se envolvem em atividades de Modelagem e discutir, à luz de todo o conhecimento já produzido por pesquisas anteriores, os efeitos desse envolvimento para a prática docente no referido método, para a formação geral do educando bem como para o processo de ensino-aprendizagem da Matemática, a proposta de Modelagem foi aplicada em uma turma de primeira série do ensino Médio e avaliada quanto à produção de aprendizagens significativas de funções polinomiais do 10 e 20 graus, função exponencial e logaritmos, com enfoques de ferramentas para a compreensão de questões ambientais relacionadas com a água. Os resultados obtidos apontam que o ensino por Modelagem pode levar o aluno a tomar-se co-participe de seu processo de ensino-aprendizagem e, por conseqüência, ter sua aprendizagem signifIcativa facilitada. Por outro lado, para o professor, entre o reconhecimento das vantagens quanto à utilização da Modelagem para o ensino e a sua aplicação, existe um caminho permeado de estudo e de pesquisa, que, para ser trilhado precisa de disposição e audácia para vencer os obstáculos que se afigurem.

Antenas compactas de microondas de banda larga e banda ultra-larga (UWB)

Nos últimos anos, com o surgimento de novos serviços e equipamentos para o sistema de comunicação móvel com maiores larguras de banda de operação e ocupando espaços cada vez menores, o desenvolvimento de novas antenas de bandas largas e com dimensões pequenas se tornou um dos principais desafios das pesquisas na área de antenas. Neste trabalho, duas estruturas de antenas de bandas largas e dimensões reduzidas foram analisadas e otimizadas. Na primeira parte, a antena filamentar monopolo dobrado (Wire Built-in Folded Monopole Antenna, W-BFMA) foi investigada e teve sua largura de banda otimizada, conectada a linha de alimentação em diferentes impedâncias. Para modelar a estrutura da antena W-BFMA foi usado o método numérico dos momentos (Method of Moments - MoM), e para sua otimização os métodos: paramétrico, hill climbing e algoritmo genético (AG). Programas computacionais baseados na linguagem Matlab foram desenvolvidos para modelagem, otimização e cálculos das principais curvas características da antena W-BFMA. Na segunda parte, duas diferentes configurações de antenas monopolos planos usando a tecnologia de banda ultra-larga (Ultra- Wideband Antenna, UWB) foram investigadas e otimizadas com a ajuda do programa comercial Computer Simulation Technology (CST) Microwave Studio. Ambas as antenas UWB foram alimentadas por uma linha de microfita (microstrip line) na impedância de 50Ω. A antena UWB que apresentou melhor resultado teve o seu protótipo construído, as principais curvas características, tais como: perda de retorno, ganho, distribuição de corrente e diagrama de radiação foram analisadas. Os resultados simulados foram comparados com resultados obtidos experimentalmente.

Da inteligibilidade humana acerca da organização espacial na natureza ou da geografia: realismo, racionalismo crítico e sistemas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência do reservatório de Barra Bonita sobre a morfohidrografia da baixa bacia do Rio Piracicaba-SP: contribuições à geomorfologia antropogênica

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

Modelagem hidrodinâmica e estudo morfológico do Lago Água Preta: um dos mananciais da Grande Belém

As condições naturais dos recursos hídricos podem ser modificadas com o uso insustentável dos mesmos. Por exemplo, em Belém, capital do Estado do Pará, o lago Água Preta, apresenta uma história de degradação que põe em risco o abastecimento de água potável em Belém. Nesse contexto, a principal contribuição do presente trabalho, é a realização de um estudo sobre a modelagem hidrodinâmica e a morfologia do lago Água Preta. Tal estudo foi efetuado a partir de duas fontes de dados. A primeira é um mapa topobatimétrico de 1975, que faz parte dos arquivos da COSANPA. A segunda foi uma batimetria realizada com um ADCP em 2009. A modelagem iniciase com a elaboração dos modelos de elevação de terreno de 1975 e 2009, também utilizados para o estudo morfológico do lago. Para a utilização do modelo hidrodinâmico, são necessários os modelos de elevação de terreno supracitados; o modelo de rugosidade do relevo subaquático do lago, para o cálculo do coeficiente de Manning; e as condições de contorno. As simulações hidrodinâmicas de velocidade e profundidades foram realizadas utilizando o modelo de Saint-Venant do tipo águas rasas. No caso das profundidades, as mesmas foram comparadas com dados disponíveis na literatura, a fim de validá-las. Os resultados das simulações hidrodinâmicas, ou seja, profundidades e velocidades, associadas ao estudo morfológico, são peças chave na análise dos padrões de escoamento e de tendências de assoreamento do lago.

Os efeitos Delaware e Groningen: um estudo quantitativo por elementos finitos

Os efeitos Delaware e Groningen são dois tipos de anomalia que afetam ferramentas de eletrodos para perfilagem de resistividade. Ambos os efeitos ocorrem quando há uma camada muito resistiva, como anidrita ou halita, acima do(s) reservatório(s), produzindo um gradiente de resistividade muito similar ao produzido por um contato óleo-água. Os erros de interpretação produzidos têm ocasionado prejuízos consideráveis à indústria de petróleo. A PETROBRÁS, em particular, tem enfrentado problemas ocasionados pelo efeito Groningen sobre perfis obtidos em bacias paleozóicas da região norte do Brasil. Neste trabalho adaptamos, com avanços, uma metodologia desenvolvida por LOVELL (1990), baseada na equação de Helmholtz para H_Φ, para modelagem dos efeitos Delaware e Groningen. Solucionamos esta equação por elementos finitos triangulares e retangulares. O sistema linear gerado pelo método de elementos finitos é resolvido por gradiente bi-conjugado pré-condicionado, sendo este pré-condicionador obtido por decomposição LU (Low Up) da matriz de stiffness. As voltagens são calculadas por um algoritmo, mais preciso, recentemente desenvolvido. Os perfis são gerados por um novo algoritmo envolvendo uma sucessiva troca de resistividade de subdomínios. Este procedimento permite obter cada nova matriz de stiffness a partir da anterior pelo cálculo, muito mais rápido, da variação dessa matriz. Este método permite ainda, acelerar a solução iterativa pelo uso da solução na posição anterior da ferramenta. Finalmente geramos perfis sintéticos afetados por cada um dos efeitos para um modelo da ferramenta Dual Laterolog.

Interfaces gráficas de entrada e saída da eGs (electrical GEOPHYSICS suite)

Apresentamos uma interface gráfica para o programa eGs (electrical GEOPHYSICS suíte) usado na modelagem e interpretação de dados elétricos e eletromagnéticos na exploração geofísica. Esta dissertação corresponde a parcela do programa que trata das interfaces de entrada de dados de modelos geoelétricos bi e tridimensionais e das interfaces de apresentação dos resultados da modelagem como também dos dados observados. O programa contém interfaces para criação, modificação e visualização de modelos geoelétricos bi e tridimensionais, e para apresentação da resposta do modelo através de gráficos e imagens. Este trabalho resultou num programa com diversas opções para alterar a geometria e as propriedades físicas do modelo geoelétricos e recursos de visualização para facilitar a interpretação de dados geofísicos. A interface gráfica pode ser usada para criar modelos geoelétricos dos métodos elétrico ou eletromagnético mais usados e analisar as respostas dos modelos e de dados observados em campanha de campo. O programa é suficientemente flexível de modo que novas interfaces gráficas de outros métodos elétricos e eletromagnéticos podem ser facilmente implementadas.

Otimização combinatória para alocação de fontes renováveis em microrredes de corrente contínua

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Micro-inverter for integrated grid-tie photovoltaic module using resonant controller

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

Precipitação e aporte de nutrientes em diferentes estádios sucessionais de Floresta Atlântica, Pinheiral - RJ

Forest cover has importance within the context of the water balance of a particular site and may alter the mechanism of entry of water and nutrients to the soil surface. The aim of this study was to quantify the net precipitation, interception, addition of nutrients in throughfall and stem flow in a forest in different stages of regeneration of Mata Atlantica: early-stage secondary forest (ESSF), intermediary stage secondary forest (ISSF) and advanced stage secondary forest (AESF). The study was conducted in Pinheiral, Rio de Janeiro state. The data collection was performed during the period of April 2009 to March 2010. The values of incident precipitation, effective precipitation and interception were similar among the three stages evaluated. The AESF area showed higher values of Mg and P in the addition of nutrients from throughfall compared with other areas assessed. The pH of the precipitation incident did not differ among areas, but was higher than the pH of rainfall. The three areas evaluated showed no difference in the addition of nutrients to flow through the trunk. The AESF area showed a trend of higher levels of addition of nutrients from throughfall precipitation and runoff from stemflow.

Parâmetros erosividade da chuva, da enxurrada e da chuva-enxurrada correlacionados com as perdas de solo de um luvissolo

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

Desenvolvimento de uma ferramenta de otimização para avaliar a expansão da transmissão de energia

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Previsão de vendas para uma indústria de equipamentos pesados: seleção de técnicas e análise

The continuous advance of the Brazilian economy and increased competition in the heavy equipment market, increasingly point to the need for accurate sales forecasting processes, which allow an optimized strategic planning and therefore better overall results. In this manner, we found that the sales forecasting process deserves to be studied and understood, since it has a key role in corporate strategic planning. Accurate forecasting methods enable direction of companies to circumvent the management difficulties and the variations of finished goods inventory, which make companies more competitive. By analyzing the stages of the sales forecasting it was possible to observe that this process is methodical, bureaucratic and demands a lot of training for their managers and professionals. In this paper we applied the modeling method and the selecting process which has been done for Armstrong to select the most appropriate technique for two products of a heavy equipment industry and it has been through this method that the triple exponential smoothing technique has been chosen for both products. The results obtained by prediction with the triple exponential smoothing technique were better than forecasts prepared by the industry experts

Metodologia para determinação de volume de detenção em pequenas bacias urbanas: o caso do córrego Wenzel, Rio Claro/SP

With the accelerated urbanization process of Brazil from the 50s, there was a disorderly occupation of spaces and consequent soil sealing. Unlike this growth, the support capacity of urban environments has not evolved in the same way, generating negative environmental impacts to the citizens. Among these impacts are the effects of flooding. In order to minimize the negative effects of extreme precipitation over cities, the government invests in corrective measures, like compensatory techniques on urban drainage, which have as a basic principle the retention and infiltration of the rainfall, dampening the peak flow and runoff. An example of applying these techniques in urban areas are the detention basins, commonly called large pools. The hydraulic design of these structures is dependent of complex data and variables, and projects involving small areas generally use simplified methods for defining the reservoirs volume of the storage (Tassi, 2005). One of these methods is presented in this study, which relates to the percentage of soil sealing to the specific storage volume (m³/ha) in combination by applying the hydrological model of the Rational Method and analyzing regional rainfall and soil occupation over the basin. Within this context, the basin of the Wenzel stream, which is located amidst the urban area of Rio Claro/SP, also presents the problems related to human occupation in its valley. Thus, by the method presented has been adjusted a curve correlating the percentage of impermeable area and the specific volume of a detention basin. For the current situation of Wenzel Basin with 82% of impermeable area, and return period of 10 years, the specific volume is 262.1 m³/ha. The presented method is consistent with the results of other studies in the area, and the expression obtained allows estimating the volume of storage required to match hydrograph pre and post-occupancy. It presents itself as a useful tool in the planning stage of...

Otimização do braço inferior da suspensão dianteira do veículo Baja utilizando o método dos elementos finitos

Mass reduction coupled with the mechanical performance in service has been the goal of many projects related to the transport area, considering the advantages that mass reduction can bring. However, make a simple material substitution without design a new geometry to corroborate for the best component performance, often makes the replacement unviable. In this study, it was investigated the advantages of replacing the prototype BAJA SAE front suspension lower arm of Equipe Piratas do Vale de BAJA SAE - Universidade Paulista, Campus Guaratinguetá, actually produced with steel, for a new component made of carbon fiber composite. The new geometry has been developed to provide the best possible performance for this component and your easy manufacturing. The study was done using the 3D modeling tools and computer simulations via finite element method. The first stage of this work consisted on calculation of the estimated maximum contact force tire / soil in a prototype landing after jump at one meter high, drop test in the laboratory with the current vehicle, current front suspension lower arm 3D modeling, finite element simulation and analysis of critical regions. After all current component analysis, a new geometry for the part in study was designed and simulated in order to reduce the component mass and provide a technological innovation using composite materials. With this work it was possible to obtain a theoretical component mass reduction of 25,15% maintaining the mechanical strength necessary for the appropriated component performance when incited