Constantes de Movimento para o Modelo Sinh-Gordon Supersimétrico N = 1 com Defeito

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise matemática de soluções descontínuas de leis de conservação hiperbólicas e resoluções numéricas para a captura de ondas de choque em escoamentos multifásicos em meios porosos

O processo de recuperação secundária de petróleo é comumente realizado com a injeção de água ou gás no reservatório a fim de manter a pressão necessária para sua extração. Para que o investimento seja viável, os gastos com a extração precisam ser menores do que o retorno financeiro obtido com a produção de petróleo. Objetivando-se estudar possíveis cenários para o processo de exploração, costuma-se utilizar simulações dos processos de extração. As equações que modelam esse processo de recuperação são de caráter hiperbólico e não lineares, as quais podem ser interpretadas como Leis de Conservação, cujas soluções são complexas por suas naturezas descontínuas. Essas descontinuidades ou saltos são conhecidas como ondas de choque. Neste trabalho foi abordada uma análise matemática para os fenômenos oriundos de leis de conservação, para em seguida utilizá-la no entendimento do referido problema. Foram estudadas soluções fracas que, fisicamente, podem ser interpretadas como ondas de choque ou rarefação, então, para que fossem distinguidas as fisicamente admissíveis, foi considerado o princípio de entropia, nas suas diversas formas. As simulações foram realizadas nos âmbitos dos escoamentos bifásicos e trifásicos, em que os fluidos são imiscíveis e os efeitos gravitacionais e difusivos, devido à pressão capilar, foram desprezados. Inicialmente, foi feito um estudo comparativo de resoluções numéricas na captura de ondas de choque em escoamento bifásico água-óleo. Neste estudo destacam-se o método Composto LWLF-k, o esquema NonStandard e a introdução da nova função de renormalização para o esquema NonStandard, onde obteve resultados satisfatórios, principalmente em regiões onde a viscosidade do óleo é muito maior do que a viscosidade da água. No escoamento bidimensional, um novo método é proposto, partindo de uma generalização do esquema NonStandard unidimensional. Por fim, é feita uma adaptação dos métodos LWLF-4 e NonStandard para a simulação em escoamentos trifásicos em domínios unidimensional. O esquema NonStandard foi considerado mais eficiente nos problemas abordados, uma vez que sua versão bidimensional mostrou-se satisfatória na captura de ondas de choque em escoamentos bifásicos em meios porosos.

Criação da matéria em cosmologias com velocidade da luz variável e eletrônico não-linear

In this work we obtain the cosmological solutions and investigate the thermodynamics of matter creation in two diferent contexts. In the first we propose a cosmological model with a time varying speed of light c. We consider two diferent time dependence of c for a at Friedmann-Robertson- Walker (FRW) universe. We write the energy conservation law arising from Einstein equations and study how particles are created as c decreases with cosmic epoch. The variation of c is coupled to a cosmological Λ term and both singular and non-singular solutions are possible. We calculate the "adiabatic" particle creation rate and the total number of particles as a function of time and find the constrains imposed by the second law of thermodynamics upon the models. In the second scenario, we study the nonlinearity of the electrodynamics as a source of matter creation in the cosmological models with at FRW geometry. We write the energy conservation law arising from Einstein field equations with cosmological term Λ, solve the field equations and study how particles are created as the magnetic field B changes with cosmic epoch. We obtain solutions for the adiabatic particle creation rate, the total number of particles and the scale factor as a function of time in three cases: Λ = 0, Λ = constant and Λ α H2 (cosmological term proportional to the Hubble parameter). In all cases, the second law of thermodynamics demands that the universe is not contracting (H ≥ 0). The first two solutions are non-singular and exhibit in ationary periods. The third case studied allows an always in ationary universe for a suficiently large cosmological term

Modelagem matemática determinística do fluxo do tráfego veicular

Nesta dissertação consideramos duas abordagens para o tráfego de veículos: a macroscópica e a microscópica. O tráfego é descrito macroscopicamente por três grandezas físicas interligadas entre si, a saber, a velocidade, a densidade e o fluxo, descrevendo leis de conservação do número de veículos. Há vários modelos para o tráfego macroscópico de veículos. A maioria deles trata o tráfego de veículos como um fluido compressível, traduzindo a lei de conservação de massa para os veículos e requer uma lei de estado para o par velocidade-densidade, estabelecendo uma relação entre eles. Já o modelo descrito pela abordagem microscópica considera os veículos como partículas individuais. Consideramos os modelos da classe "car - following". Estes modelos baseiam-se no princípio de que o (n - 1)-ésimo veículo (denominado de "following-car") acelera em função do estímulo que recebe do n-ésimo veículo. Analisamos a equação de conservação do número de veículos em modelos macroscópicos para fluxo de tráfego. Posteriormente resolvemos esta equação através da linearização do modelo, estudando suas retas características e apresentamos a resolução do problema não linear em domínios limitados utilizando o método das características

Solução de um problema não linear do tipo reação-difusão na modelagem dispersão de insetos

Neste trabalho tratamos da solução de um problema não linear do tipo tração-difusão, na modelagem de dispersão de insetos. Começamos estabelecendo uma lei de conservação e a partir desta, deduzimos algumas equações importantes para o desenvolvimento do nosso estudo, tais como a equação de convecção, de difusão e simultaneamente convecção e difusão. Se considerarmos uma escala de tempo que possibilite a adição ou retirada de indivíduos no meio, conforme seja considerada reprodução, migração ou morte, podemos acrescentar ao processo difusivo um termo de reação, obtendo então, a equação do tipo reação-difusão. Se o temp de reação for deendendee da densidade populacional e do tipo logístico, obtém-se a equação de Fischer. Dessa equação abordamos alguns aspectos, tais como, determinação dos estados estacionários, análise da estabillidade dos mesmos, representação gráfica no plano de fase e por último investigamos a existência de solução do tipo onda viajante. Abordamos, também, alguns exemplos apresentados na literatura, envolvendo equação da difusão com coeficiente constante e com coeficiente dependente da densidade populacional. Além disso, apresentamos o resultados obtidos com a modelagem em tempo discreto, a partir de um trabalho experimental com besouros marcados para o experimento e depois liberados Banks et al (1985) , em que os autores admitiram uma variação temporal e a partir dos dados obtidos fizeram uma estimativa para o coeficiente de difusão D (t), bem como para o coeficiente de decaimento α(t) do termo de reação linear em u. Construimos curvas que se ajustam a essas alternativas e apresentamos esses coeficientes em versão continua D (t) e α(t), dependentes da variável tempo t. Através de uma abordagem numérica, os modelos foram comparadas da variável tempo t. Através de uma abordagem numérica, os modelos foram comparados para diversos casos, usando diferentes combinação de D constante e D variando no tempo, a constante e a variando no tempo. Além disso, analisamos tambén, o efeito da substituição do coeficiente de difusão D constante por D(t) na equação de Fisher.

Modelagem física e matemática dos processos de extração de óleo de soja em fluxos contracorrente cruzados

Este trabalho visa desenvolver um modelo físico e matemático geral para os processos de extração sólido-líquido em fluxos contracorrente cruzados (CCC) que são utilizados na indústria de alimentos. Levam-se em consideração os processos principais (o transporte de massa entre as fases, difusão e convecção) envolvidos por todo o campo de extração, com uma abordagem bidimensional evolutiva, incluindo as zonas de carregamento, drenagem e as bandejas acumuladoras. O modelo matemático é formado por equações diferenciais parciais que determinam a alteração das concentrações nas fases poro e “bulk” em todo o campo de extração e equações diferenciais ordinárias (que refletem as evoluções das concentrações médias nas bandejas). As condições de contorno estabelecem as ligações entre os fluxos CCC da micela e matéria-prima e consideram, também, a influência das zonas de drenagem e carregamento. O algoritmo de resolução utiliza o método de linhas que transforma as equações diferenciais parciais em equações diferenciais ordinárias, que são resolvidas pelo método de Runge-Kutta. Na etapa de validação do modelo foram estabelecidos os parâmetros da malha e o passo de integração, a verificação do código com a lei de conservação da espécie e um único estado estacionário. Também foram realizadas a comparação com os dados experimentais coletados no extrator real e com o método de estágios ideais, a análise da influência de propriedades da matéria-prima nas características principais do modelo, e estabelecidos os dados iniciais do regime básico (regime de operação) Foram realizadas pesquisas numéricas para determinar: os regimes estacionário e transiente, a variação da constante de equilíbrio entre as fases, a variação do número de seções, a alteração da vazão de matéria-prima nas características de um extrator industrial e, também foram realizadas as simulações comparativas para diferentes tipos de matéria-prima (flocos laminados e flocos expandidos) usados amplamente na indústria. Além dessas pesquisas, o modelo também permite simular diferentes tipos de solventes. O estudo da capacidade de produção do extrator revelou que é necessário ter cuidado com o aumento da vazão da matéria-prima, pois um pequeno aumento desta pode causar grandes perdas de óleo tornando alto o custo da produção. Mesmo que ainda seja necessário abastecer o modelo com mais dados experimentais, principalmente da matéria-prima, os resultados obtidos estão em concordância com os fenômenos físico-químicos envolvidos no processo, com a lei de conservação de espécies químicas e com os resultados experimentais.

Equações fundamentais da termodinâmica

Apresenta as equações fundamentais da termodinâmica, considerando escoamento unidirecional, onde se conhecem as propriedades cinéticas e dinâmicas do fluido. Apresenta a lei da conservação de massa, expressa pela equação da continuidade e a equação de conservação de energia. Demonstra a aplicação das equações de balanço de massa e energia para bocais, processos de estrangulamento, turbinas, compressores e ejetores. Apresenta equações de eficiência para turbinas e compressores.

Termodinâmica aplicada: conceitos e definições

Apresenta a definição e revisão de alguns conceitos básicos sobre termodinâmica aplicada: sistema termodinâmico e volume de controle, exemplo de sistemas abertos, fechados, isolados e volume de controle; estado e propriedades de uma substância – fases (sólida, líquida ou gasosa), propriedades termodinâmicas extensivas e intensivas com apresentação de exemplos, definição de propriedade específica; Equilíbrio termodinâmico, processos e ciclos; energia potencial, cinética e interna; definições de calor e trabalho; lei da conservação da energia; definição e exemplo de cálculo de pressão; pressão manométrica, pressão absoluta, pressão manométrica; temperatura, lei zero da termodinâmica, equilíbrio térmico; descrição das unidades das grandezas físicas envolvidas nos processos – Sistema Internacional de Unidades (SI).

O uso da abordagem CTSA para o ensino de energia tendo o desenvolvimento sustentável como eixo temático

In recent decades, humanity has become increasingly concerned with environmental problems. Proofs of this are increasing initiatives in civil society organizations, private institutions and government actions, either local, state or national actions to promote environmental protection. The goal of this research is to contribute to the formation of citizens more aware of their responsibilities to sustainable development issues, simultaneously to their learning of physics in the secondary school. Thus, we have designed a research project that aims to evaluate the effectiveness of the adoption of the concept of sustainable development as a central theme in physics classes in high school. From this goal, we designed, implemented and evaluate lesson plans that aim not only to construct and apply the concept of energy, but also to understand their transformations and conservation law, as well as their processes of production, distribution and consume in the context of physical laws in which it is involved. Then, it was deliberately provided to students, during classes, to read, interpret and produce texts, by this way being able to think and start to have a critical view of the world around him, as well as absorb the energy concept and understand his occurrence in phenomena of nature and in technologies. The approach used for this was that constraining science, technology, society and environment - STSE. This teaching methodology has been applied in the IFRN Ipanguaçu campus, for students of two classes of first year of high school integrated course in agroecology and in technical computing. The survey results show the effectiveness of both methods with respect to the viewpoints of students in relation to the guidelines of sustainable development and the learning of physics content proposed. It is hoped with this dissertation to contribute to the formation of future men and women as citizens environmentally friendly, but also as a source of inspiration for teachers who wish to foster in its students such a critical position about civic education, from their classes

A energia no ensino da física

Dissertação de mest. em Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2004

Viabilidade de projeto de lei para excluir, da Lei Geral da Micro e Pequena Empresa, as integrantes do setor de limpeza, asseio, conservação e segurança

Consultoria Legislativa - Área VII - Sistema Financeiro, Direito Comercial, Econômico e Defesa do Consumidor

A regularização fundiária da Lei n 9.985/00 como instrumento imprescindível à efetividade das políticas públicas de criação de unidades de conservação.

O presente trabalho propõe-se a analisar a efetividade das políticas públicas de criação de unidades de conservação sob a ótica dos mecanismos de regularização fundiária de que dispõe a Lei n 9.985/00, primordiais para o alcance dos objetivos preconizados pelo Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC), sobretudo no que diz respeito às unidades de conservação de proteção integral. Para tanto, inicia-se por situar a discussão, abordando como o meio ambiente, os espaços territoriais especialmente protegidos, a propriedade e a moradia são temas que se entrelaçam no ordenamento jurídico brasileiro. Em seguida, foca-se na análise da função socioambiental da propriedade enquanto fundamento das políticas públicas de criação de espaços territoriais especialmente protegidos. Continua com a abordagem de tais espaços segundo a legislação em vigor, em particular das unidades de conservação. Concluída tal exposição, o presente trabalho adentra seu cerne, dissecando aspectos relevantes dos mecanismos dispostos pela Lei n 9.985/00 para a regularização fundiária de unidades de conservação. Assim, com base no estudo do tema, almeja confirmar a hipótese de que tais mecanismos são imprescindíveis à efetividade das políticas públicas de criação de unidades de conservação, sugerindo, tanto quanto possível, alternativas à aplicação da norma para fins de contribuir com a efetividade do SNUC.

A revisão do Código Florestal : como se deu o debate político durante a discussão sobre a alteração da Lei 4771, de 1965 - Código Florestal Brasileiro, na Câmara dos Deputados, como Casa iniciadora - 1º ciclo de discussão e votação

Este trabalho tem por finalidade analisar como se deu o processo de discussão e votação, no âmbito da Câmara dos Deputados - CD, como casa iniciadora, do PL nº 1.876, de 1999, e seus apensos, que alterou a Lei nº 4771 de 1965. Com esse objetivo, foi desenvolvida análise quantitativa das notas taquigráficas produzidas a partir de Audiências Públicas, realizadas pela Comissão Especial do Código Florestal, e das notas taquigráficas da Sessão da CD do dia 25 de maio de 2011, que aprovou o referido Projeto de Lei. No primeiro capítulo, serão abordados os pressupostos metodológicos desse trabalho. O segundo capítulo será reservado ao estudo sobre a conservação da biodiversidade e, no terceiro capítulo, será feito uma breve análise sobre a evolução dos institutos da Reserva Legal e da Área de Preservação Permanente na legislação florestal brasileira. As conclusões que se pretende extrair desse estudo são que não foi assegurada, nas Audiências Públicas realizadas pela Comissão Especial do Código Florestal, a equidade na participação da sociedade; que, a partir dos dados coletados, os participantes eram a favor de se modificar as regras relativas às APP(s) e à Reserva Legal; e que argumentos importantes, apresentados durante as discussões, não foram contemplados na Redação Final aprovada pela CD.

Um turismo de base comunitária para o Parque Nacional do Itatiaia: estudo sobre conflito socioambiental em unidade de conservação.

O Parque Nacional do Itatiaia, fundado em 1937, é o primeiro Parque Nacional do Brasil e apresenta dois planos distintos em seus espaços Parte Alta e Parte Baixa compreendendo municípios dos estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais. O estudo do conflito socioambiental existente no Parque Nacional do Itatiaia (PNI) foi realizado, nesta tese, a partir do processo de ampliação territorial ocorrido nesta Unidade de Conservação, em 1982, que incorporou pequenas propriedades particulares ao território da Parte Alta do PNI sem que o Estado efetivasse as indenizações e as desapropriações territoriais preconizadas pela legislação ambiental brasileira para unidades de conservação de proteção integral (SNUC Lei Federal n. 9.985/2000). A caracterização do PNI foi feita levando-se em consideração as correntes ambientalistas que fundamentaram a criação de áreas protegidas desde o surgimento da primeira unidade de conservação nos Estados Unidos da América, no séc. XIX. As assimetrias identificadas nas relações de poder estabelecidas pelos atores sociais envolvidos na questão fundiária do PNI foram destacadas com base nas contribuições do campo da ecologia política. Nessa perspectiva, o estudo caracterizou a relação das comunidades tradicionais com o meio ambiente e as práticas socioambientais dela decorrentes e identificou alternativas de sustentabilidade socioambiental para enfrentamento dos conflitos fundiários existentes no PNI. A possibilidade de desenvolvimento de práticas produtivas alternativas à agropecuária, como o turismo de base comunitária, por exemplo, que permite a inclusão das famílias residentes no território do PNI até que se conclua o processo de regularização fundiária e a sua consolidação territorial, foi ressaltada com vistas a apontar a construção de um arranjo institucional como estratégia de compatibilização de dois direitos fundamentais garantidos pela Constituição Federal de 1988 (CF/88): o direito ao meio ambiente equilibrado e o direito cultural. Nesse parque, a atividade turística manifesta-se como uma das alternativas viáveis para o enfrentamento dos conflitos sobre a ocupação fundiária, tendo em vista que políticas públicas de turismo têm concebido ações de geração de trabalho e renda, de inclusão social e de sustentabilidade econômica e ambiental. A adoção da metodologia de pesquisa qualitativa, com base na técnica de observação participante, permitiu a imersão do pesquisador na problemática vivenciada por comunidades tradicionais que vivem em UCs e possibilitou a obtenção de dados singulares que auxiliaram na interpretação dos resultados. A partir das análises empreendidas com base no trabalho de campo e nas entrevistas, esta tese reforça a importância da celebração de um arranjo institucional entre o Estado brasileiro, por meio do órgão ambiental, e as famílias residentes nas comunidades da Serra Negra e da Vargem Grande, dentro dos limites territoriais do PNI, como forma de se criar uma alternativa sustentável aos impasses vivenciados pelo Estado brasileiro frente às reivindicações de grupos sociais envolvidos em conflitos socioambientais, não só no PNI, mas em diversas Unidades de Conservação do Brasil.

Análise dos métodos de sensibilização dos programas de educação ambiental de três unidades de conservação do Distrito Federal

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2016.