Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2005. / Title from first page of PDF file. Document formatted into pages; contains xiii, 170 p.; also includes graphics (some col.). Includes bibliographical references (p. 162-170). Available online via OhioLINK's ETD Center

Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2006. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains ix, 68 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 40-41).

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3-D computational modelling of the human spine provides a sophisticated and cost-effective medium for bioengineers, researchers, and ergonomics designers in order to study the biomechanical behaviour of the human spine under different loading conditions. Developing a generic parametric computational human spine model to be employed in biomechanical modelling introduces a considerable potential to reduce the complexity of implementing and amending the intricate spinal geometry. The main objective of this research is to develop a 3-D parametric human spine model generation framework based on a command file system, by which the parameters of each vertebra are read from the database system, and then modelled within commercial 3-D CAD software. A novel data acquisition and generation system was developed as a part of the framework for determining the unknown vertebral dimensions, depending on the correlations between the parameters estimated from existing anthropometrical studies in the literature. The data acquisition system embodies a predictive methodology that comprehends the relations between the features of the vertebrae by employing statistical and geometrical techniques. Relations amongst vertebral parameters such as golden ratio were investigated and successfully implemented into the algorithms. The validation of the framework was carried out by comparing the developed 3-D computational human spine models against various real life human spine data, where good agreements were achieved. The constructed versatile framework possesses the capability to be utilised as a basis for quickly and effectively developing biomechanical models of the human spine such as finite element models.

The objective of this work was to design, construct and test an electronic instrumentation acquisition and storage of data, regarding the performance of the agricultural tractors during operations to field. Was realized the design informational, conceptual, preliminary and detailed of the instrumentation to be built, looking to the installation of sensor for measure of the speed of the drive wheels and speed of the tractor, flow meter for determination of the consumption of fuel and a load cell for measure of the traction force. All the instrumentation was installed was set up in a tractor Massey Ferguson model Advanced 290 Shuttle with front wheel drive, and the values obtained by the electronic equipments that constitute the system of sensor are driven a system of storage of data based on a datalogger. Later those data were collected through the software PC200W®, who it s characterized by being base software that there is a programming developed exclusively for this work. This tractor was submitted to field tests, where it was possible to verify the operation and the quality of the obtained data. The data considered rude, because they are present in the text, we need to transfer they to an electronic spreadsheet of Microsoft Excel® for us to be later organized, interpreted in a clear and objective way. At the end of this work, it is ended that is possible to determine the performance of the agricultural tractors through an electronic instrumentation, obtaining data that represent the conditions of the test in that the tractor was submitted. / Este trabalho teve por objetivo projetar, construir e testar uma instrumentação eletrônica para aquisição e armazenamento de dados, referentes ao desempenho de tratores agrícolas durante operações a campo. Foi realizado o projeto informacional, conceitual, preliminar e detalhado da instrumentação a ser construída visando à instalação de sensores para medida da velocidade das rodas motrizes e velocidade do trator, fluxômetro para determinação do consumo de combustível e uma célula de carga para medida da força de tração. Toda a instrumentação foi montada em um trator Massey Ferguson modelo Advanced 290 Shuttle com tração dianteira auxiliar, e os valores obtidos pelos equipamentos eletrônicos que constituem o sistema de sensores, são conduzidos a um sistema de armazenamento de dados baseado em um datalogger. Posteriormente esses dados são coletados através do software PC200W®, que se caracteriza por ser um software de base que possui uma programação desenvolvida exclusivamente para este fim. Este trator foi submetido a testes de campo, onde foi possível verificar o funcionamento e a qualidade dos dados obtidos. Os dados considerados brutos, por se apresentarem na forma de texto, são transferidos a uma planilha eletrônica do Microsoft Excel® para serem posteriormente organizados e interpretados de forma clara e objetiva. Ao final deste trabalho, conclui-se que é possível determinar o desempenho dos tratores agrícolas através de uma instrumentação eletrônica, obtendo dados que representam as condições do teste em que o trator foi submetido.

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Neste trabalho apresentamos um conjunto de atividades envolvendo o processo da medição em Física para alunos de Ensino Médio. As atividades envolvem medidas manuais, exercícios sobre ordens de grandeza, notação científica, algarismos significativos e erros, bem como simulações, vídeos, manuseio de sensores, uma introdução ao estudo de circuitos elétricos e à aquisição automática de dados, além da investigação das relações entre grandezas físicas observadas em um mesmo fenômeno físico e noções sobre o ajuste de funções a dados experimentais. O material instrucional impresso com tarefas e desafios orienta o trabalho dos alunos em pequenos grupos (dois ou três alunos / grupo). A idéia é dar-lhes a oportunidade de construir o seu conhecimento sobre a medição de grandezas em Física, através da testagem e exploração de materiais a eles fornecidos, sempre socializando as suas descobertas e conclusões, realizadas nos pequenos grupos e complementadas em discussões envolvendo a todos os alunos, envolvendo ou não o professor. O referencial teórico para o desenvolvimento deste trabalho é a teoria sócio-interacionista de Vygotsky, na qual o desenvolvimento cognitivo de um indivíduo necessita ter como referência o seu contexto social, histórico e cultural, seus signos e instrumentos, tendo a sua origem nos processos sociais. As atividades propostas foram aplicadas e implementadas em situações de sala de aula, em dois grupos de alunos de Ensino Médio numa escola pública de Ensino Fundamental e Médio (“Colégio de Aplicação da UFRGS”), numa disciplina eletiva do Enriquecimento Curricular, intitulada “Que medida é esta?”. As atividades e seus guias foram testados em um grupo de alunos no segundo semestre de 2007. Algumas modificações foram feitas para melhorá-las e outro grupo de estudantes as testou no primeiro semestre de 2008. Estes dois experimentos didáticos são descritos em detalhes no presente trabalho. O produto educacional deste trabalho consiste de um texto de apoio ao professor de Física, de um teste conceitual sobre a medição de grandezas em Física e de treze de guias de atividades para realização destas atividades para alunos de nível médio. / In this work we present a set of activities involving the measurement process in Physics for high school students. The activities include manual measurements, exercises about order of magnitude and scientific notation, significant figures and errors, as well as simulations, videos, handling of sensors, an introduction to the study of electric circuits and to automatic acquisition of data, an investigation of the relation between physical magnitudes observed in the same physical phenomenon and rudiments about functions adjustment to a experimental datas. Printed instructional material with tasks and challenges guides the work of the students in small groups (two or three students/group). The idea is to give them the opportunity to build their knowledge about measurement of magnitudes in Physics by testing and exploring the materials provided to them, always socializing the discoveries and conclusions achieved in the small groups and completed in discussions among all the students, involving or not the teachers. The theoretical basis for the development of this work is the socio-interacionist theory of Vygotsky, in which the cognitive development of the individual necessarily depends on the social, historical and cultural contexts, their signs and instruments, having their origin in social processes. The activities proposed were implemented in classroom situations, for two groups of high school students in a public high school (“Colégio de Aplicação da UFRGS”), in an elective course of Curriculum Enrichment, entitle “What is this measure?”. The activities and their guidelines were tested in a group of students in the second semester of 2007. Some modifications were done to improve them and another group of students tested them in the first semester of 2008. Both didactical experiments are reported in detail in the present work. The educational output of this work consists of one instructional text for high school teachers, a conceptual test about measurement of magnitudes in Physics and thirteen guidelines for those activities for high school students.

Neste trabalho apresentamos um conjunto de atividades envolvendo o processo da medição em Física para alunos de Ensino Médio. As atividades envolvem medidas manuais, exercícios sobre ordens de grandeza, notação científica, algarismos significativos e erros, bem como simulações, vídeos, manuseio de sensores, uma introdução ao estudo de circuitos elétricos e à aquisição automática de dados, além da investigação das relações entre grandezas físicas observadas em um mesmo fenômeno físico e noções sobre o ajuste de funções a dados experimentais. O material instrucional impresso com tarefas e desafios orienta o trabalho dos alunos em pequenos grupos (dois ou três alunos / grupo). A idéia é dar-lhes a oportunidade de construir o seu conhecimento sobre a medição de grandezas em Física, através da testagem e exploração de materiais a eles fornecidos, sempre socializando as suas descobertas e conclusões, realizadas nos pequenos grupos e complementadas em discussões envolvendo a todos os alunos, envolvendo ou não o professor. O referencial teórico para o desenvolvimento deste trabalho é a teoria sócio-interacionista de Vygotsky, na qual o desenvolvimento cognitivo de um indivíduo necessita ter como referência o seu contexto social, histórico e cultural, seus signos e instrumentos, tendo a sua origem nos processos sociais. As atividades propostas foram aplicadas e implementadas em situações de sala de aula, em dois grupos de alunos de Ensino Médio numa escola pública de Ensino Fundamental e Médio (“Colégio de Aplicação da UFRGS”), numa disciplina eletiva do Enriquecimento Curricular, intitulada “Que medida é esta?”. As atividades e seus guias foram testados em um grupo de alunos no segundo semestre de 2007. Algumas modificações foram feitas para melhorá-las e outro grupo de estudantes as testou no primeiro semestre de 2008. Estes dois experimentos didáticos são descritos em detalhes no presente trabalho. O produto educacional deste trabalho consiste de um texto de apoio ao professor de Física, de um teste conceitual sobre a medição de grandezas em Física e de treze de guias de atividades para realização destas atividades para alunos de nível médio. / In this work we present a set of activities involving the measurement process in Physics for high school students. The activities include manual measurements, exercises about order of magnitude and scientific notation, significant figures and errors, as well as simulations, videos, handling of sensors, an introduction to the study of electric circuits and to automatic acquisition of data, an investigation of the relation between physical magnitudes observed in the same physical phenomenon and rudiments about functions adjustment to a experimental datas. Printed instructional material with tasks and challenges guides the work of the students in small groups (two or three students/group). The idea is to give them the opportunity to build their knowledge about measurement of magnitudes in Physics by testing and exploring the materials provided to them, always socializing the discoveries and conclusions achieved in the small groups and completed in discussions among all the students, involving or not the teachers. The theoretical basis for the development of this work is the socio-interacionist theory of Vygotsky, in which the cognitive development of the individual necessarily depends on the social, historical and cultural contexts, their signs and instruments, having their origin in social processes. The activities proposed were implemented in classroom situations, for two groups of high school students in a public high school (“Colégio de Aplicação da UFRGS”), in an elective course of Curriculum Enrichment, entitle “What is this measure?”. The activities and their guidelines were tested in a group of students in the second semester of 2007. Some modifications were done to improve them and another group of students tested them in the first semester of 2008. Both didactical experiments are reported in detail in the present work. The educational output of this work consists of one instructional text for high school teachers, a conceptual test about measurement of magnitudes in Physics and thirteen guidelines for those activities for high school students.

Neste trabalho apresentamos um conjunto de atividades envolvendo o processo da medição em Física para alunos de Ensino Médio. As atividades envolvem medidas manuais, exercícios sobre ordens de grandeza, notação científica, algarismos significativos e erros, bem como simulações, vídeos, manuseio de sensores, uma introdução ao estudo de circuitos elétricos e à aquisição automática de dados, além da investigação das relações entre grandezas físicas observadas em um mesmo fenômeno físico e noções sobre o ajuste de funções a dados experimentais. O material instrucional impresso com tarefas e desafios orienta o trabalho dos alunos em pequenos grupos (dois ou três alunos / grupo). A idéia é dar-lhes a oportunidade de construir o seu conhecimento sobre a medição de grandezas em Física, através da testagem e exploração de materiais a eles fornecidos, sempre socializando as suas descobertas e conclusões, realizadas nos pequenos grupos e complementadas em discussões envolvendo a todos os alunos, envolvendo ou não o professor. O referencial teórico para o desenvolvimento deste trabalho é a teoria sócio-interacionista de Vygotsky, na qual o desenvolvimento cognitivo de um indivíduo necessita ter como referência o seu contexto social, histórico e cultural, seus signos e instrumentos, tendo a sua origem nos processos sociais. As atividades propostas foram aplicadas e implementadas em situações de sala de aula, em dois grupos de alunos de Ensino Médio numa escola pública de Ensino Fundamental e Médio (“Colégio de Aplicação da UFRGS”), numa disciplina eletiva do Enriquecimento Curricular, intitulada “Que medida é esta?”. As atividades e seus guias foram testados em um grupo de alunos no segundo semestre de 2007. Algumas modificações foram feitas para melhorá-las e outro grupo de estudantes as testou no primeiro semestre de 2008. Estes dois experimentos didáticos são descritos em detalhes no presente trabalho. O produto educacional deste trabalho consiste de um texto de apoio ao professor de Física, de um teste conceitual sobre a medição de grandezas em Física e de treze de guias de atividades para realização destas atividades para alunos de nível médio. / In this work we present a set of activities involving the measurement process in Physics for high school students. The activities include manual measurements, exercises about order of magnitude and scientific notation, significant figures and errors, as well as simulations, videos, handling of sensors, an introduction to the study of electric circuits and to automatic acquisition of data, an investigation of the relation between physical magnitudes observed in the same physical phenomenon and rudiments about functions adjustment to a experimental datas. Printed instructional material with tasks and challenges guides the work of the students in small groups (two or three students/group). The idea is to give them the opportunity to build their knowledge about measurement of magnitudes in Physics by testing and exploring the materials provided to them, always socializing the discoveries and conclusions achieved in the small groups and completed in discussions among all the students, involving or not the teachers. The theoretical basis for the development of this work is the socio-interacionist theory of Vygotsky, in which the cognitive development of the individual necessarily depends on the social, historical and cultural contexts, their signs and instruments, having their origin in social processes. The activities proposed were implemented in classroom situations, for two groups of high school students in a public high school (“Colégio de Aplicação da UFRGS”), in an elective course of Curriculum Enrichment, entitle “What is this measure?”. The activities and their guidelines were tested in a group of students in the second semester of 2007. Some modifications were done to improve them and another group of students tested them in the first semester of 2008. Both didactical experiments are reported in detail in the present work. The educational output of this work consists of one instructional text for high school teachers, a conceptual test about measurement of magnitudes in Physics and thirteen guidelines for those activities for high school students.