Submitted by Arianne Vellasco Gomes (ariannevellasco@gmail.com) on 2018-06-15T18:52:22Z No. of bitstreams: 1 Arianne_Vellasco_Gomes_TESE_POSMAT_2018.pdf: 4211125 bytes, checksum: 16221f3149817fbc6e4db2f2026f2f14 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-06-18T17:39:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gomes_av_dr_bauru.pdf: 3510911 bytes, checksum: 2abe98b4f93107bb6dc267a184ebef70 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T17:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gomes_av_dr_bauru.pdf: 3510911 bytes, checksum: 2abe98b4f93107bb6dc267a184ebef70 (MD5) Previous issue date: 2018-04-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Tópicos fundamentais da estrutura eletrônica de materiais cristalinos, são investigados de forma generalizada mediante o Cálculo Fracionário. São calculadas as bandas de energia, as funções de Bloch e as funções de Wannier, para a equação de Schrödinger fracionária com derivada de Riesz. É apresentado um estudo detalhado do caráter não local desse tipo de derivada fracionária. Resolve-se a equação de Schrödinger fracionária para o modelo de Kronig-Penney e estuda-se os efeitos da ordem da derivada e da intensidade do potencial. Verificou-se que, ao passar da derivada de segunda ordem para derivadas fracionárias, o comportamento assintótico das funções de Wannier muda apreciavelmente. Elas perdem o decaimento exponencial, e exibem um decaimento acentuado em forma de potência. Fórmulas simples foram dadas para as caudas das funções de Wannier. A banda de energia mais baixa mostrou-se estar relacionada ao estado ligado de um único poço quântico. Sua função de onda também apresentou decaimento em lei de potência. As bandas de energia superiores mudam de comportamento em função da intensidade do potencial. No caso inteiro, a largura de cada uma dessas bandas diminui. No caso fracionário, diminui inicialmente e depois volta a aumentar, aproximando-se de um valor infinito à medida que a intensidade do potencial tende ao infinito. O grau de localização das funções de Wannier, expresso pelo desvio padrão da posição, mostra um comportamento similar ao da largura das bandas de energia. Além dos cristais perfeitos a Ciência de Materiais estuda cristais com defeito. Os defeitos são responsáveis por muitas propriedades de interesse tecnológico e podem induzir estados localizados. Neste trabalho, calculado o estado localizado de menor energia no modelo de Kronig-Penney fracionário com defeito, mediante método das transformadas de Fourier e das funções de Wannier. Verificou-se que este estado também decai em forma de lei de potência. / Basics topics on the electronic structure of crystalline materials are investigated in a generalized fashion through Fractional Calculus. The energy bands, the Bloch and Wannier functions for the fractional Schr odinger equation with Riesz derivative are calculated. The non-locality of the Riesz fractional derivative is analyzed. The fractional Schr odinger equation is solved for the Kronig-Penney model and the e ects of the derivative order and the potential intensity are studied. It was shown that moving from the integer to the fractional order strongly a ects the asymptotic behavior of the Wannier functions. They lose the exponential decay, gaining a strong power-law decay. Simple formulas have been given for the tails of the Wannier functions. A close relatim between the lowest energy band and the bound state of a single quantum well was found. The wavefunction of the latter decays as a power law. Higher energy bands change their behavior as the periodic potential gets stronger. In the integer case, the width of each one of those bands decreases. In the fractional case, it initially decreases and then increases. The width approaching a nite value as the strength tends to in nity. The degree of localization of the Wannier functions, as expressed by the position standard deviation, behaves similarly to the width of the energy bands. In addition to perfect crystals, Materials Science studies defective crystals. Defects are responsible for many properties of technological interest and can induce localized states. In this work, the localized state of lowest energy in the fractional Kronig-Penney model with defect is calculated through of the Fourier transform method and the Wannier functions. It was shown that is decays as a power law.

Nowadays, mobile computing is more present in daily life. Mobile phones, notebooks, smart phones and wireless networks are part of everyday life. With this technology available, the research in pervasive computing is growing. The idea of pervasive computing was introduced by Mark Weiser in 1991, with a personal vision of how would be computing in the 21st century. Weiser s idea was that information processing would become part of everyday life, and would be available everywhere. Furthermore, it would be so natural as being invisible in the ambient. To make computing invisible, applications must be proactive, asking for a minimum of user intervention for its operation. An important concept that arises with pervasive computing is the context awareness . Context is any information that can be used to characterize an entity. Based on contextual information, applications can dynamically adapt to the environments in which they operate, becoming proactive and conveying the idea of invisibility. New programming languages or even new paradigms are being developed trying to make more intuitive the programming of pervasive applications. Most of these programming languages attempt to add new features into existing programming languages. However, some authors argue that there must be new formalisms that help to model the properties of pervasive systems, in particular the context awareness. The formal description of a system modeled by formal methods can be used to demonstrate that some properties of the system are correctly modeled. In this sense, this work studies a formal model that can be used as a basis for specifying a new programming language, called Calculus of Context-aware Ambients (CCA), proposed to describe mobile and pervasive applications. Another formal method used in the specification of programming languages are the type systems. Type systems helps to ensure that the system behaves according to the specification, that is, is a way to formally prove the absence of undesirable behavior in a system. Thus, the main contribution of this work is the definition of a type system for the CCA with the focus in the communication between processes. As a case study two real scenarios were modeled using the CCA, demonstrating the use of the type system developed. The preservation (or subject reduction) property of the type system was formally proved, demonstrating that the type system is correct, i.e., achieving the main purpose of the present work. / Atualmente, a computação móvel está mais presente na rotina das pessoas. Celulares, notebooks, smartphones e redes sem fio fazem parte do cotidiano. Com essa tecnologia disponível, as pesquisas na área de computação pervasiva crescem a cada dia. A ideia da computação pervasiva surgiu com um artigo escrito por Mark Weiser em 1991, com uma visão pessoal de como seria a computação no século 21. Weiser descreveu que a computação faria parte do cotidiano das pessoas, e estaria acessível em todos os ambientes. Além disso, seria tão natural que passaria a ideia de estar invisível no ambiente. Para tornar a computação invisível, as aplicações devem ser pró-ativas, solicitando o mínimo de intervenção do usuário para o seu funcionamento. Um conceito importante que surge na computação pervasiva é a sensibilidade ao contexto . Contexto é qualquer informação que possa ser utilizada para caracterizar uma entidade. Com base em informações contextuais, as aplicações podem se adaptar dinamicamente aos ambientes nos quais estão inseridas, tornando-se pró-ativas e transmitindo a ideia da invisibilidade. Novas linguagens de programação ou até mesmo novos paradigmas de programação estão sendo desenvolvidos, tentando tornar mais intuitiva a programação de aplicações pervasivas. A maioria dessas linguagens tenta adicionar novas funcionalidades em linguagens já existentes. Porém, alguns autores defendem que deveriam existir novos formalismos que ajudem a modelar as propriedades dos sistemas pervasivos, em especial a sensibilidade ao contexto. A descrição formal de um sistema modelado através de métodos formais pode ser utilizada para demonstrar que algumas propriedades de um sistema estão corretamente modeladas. Nesse sentido, este trabalho estuda um modelo formal que pode servir como base para a especificação de novas linguagens de programação, chamado Cálculo de Ambientes Sensível ao Contexto (CASC), proposto para descrever ambientes móveis e aplicações pervasivas. Outro método formal que é utilizado para especificar linguagens de programação são os sistemas de tipos. Sistemas de tipos ajudam a garantir que um sistema se comporta de acordo com a sua especificação, ou seja, são uma maneira de provar formalmente a ausência de comportamentos indesejados dentro de um sistema. Dessa forma, a principal contribuição deste trabalho é a definição de um sistema de tipos para o CASC com o foco no controle de comunicação entre processos. Como estudo de caso, dois cenários reais foram modelados utilizando o CASC, demonstrando o uso do sistema de tipos desenvolvido. A propriedade preservation (ou subject reduction) do sistema de tipos foi provada formalmente, demostrando que o sistema de tipos está correto, ou seja, atingindo o objetivo principal do trabalho. Palavras-chave: Sistema de Tipos. Cálculo de Ambientes. Computação Pervasiva. Sensibilidade ao Contexto.

No presente trabalho se desenvolve como proposta principal, uma investigação experimental sobre o comportamento de elementos de aço formados a frio comprimidos em temperaturas elevadas considerando a influência da restrição ao alongamento térmico. Nessa investigação foram avaliadas as distribuições de temperaturas no contorno da seção transversal e ao longo do comprimento dos elementos. Outrossim, avaliou-se a influência da restrição ao alongamento térmico sobre o comportamento mecânico dos elementos, em especial sobre o desenvolvimento das forças de restrição que surgem durante a fase de aquecimento dos mesmos. Concernente ao comportamento térmico, os resultados indicam que a temperatura resistente de elementos expostos ao calor por todos os lados deve ser determinada com base nas medições realizadas em seções a meia altura do elemento devido à distribuição não uniforme de temperatura ao longo do comprimento. Com relação ao comportamento mecânico, os resultados experimentais mostraram que a resistência pós-crítica em temperaturas elevadas desses elementos é pequena e nesse sentido é mais coerente considerar como temperatura resistente a temperatura correspondente ao momento da perda de estabilidade dos elementos. Em caráter complementar e exploratório foram realizadas análises numéricas para melhorar o entendimento do comportamento em temperaturas elevadas dos elementos de aço formados a frio investigados experimentalmente no presente trabalho. Nas análises numéricas foi avaliada uma estratégia de modelagem em elementos finitos para simular a restrição ao alongamento térmico axial em elementos comprimidos submetidos a temperaturas elevadas. Os resultados apontam que os modelos numéricos foram eficientes para prescrever força de compressão resistente em temperaturas elevadas e o tempo resistente. Por outro lado não foram eficientes para prescrever as temperaturas críticas. No âmbito normativo foram realizadas as avaliações do método de cálculo simplificado proposto na ABNT NBR 14323 (2012) e da possibilidade de adequar o método simplificado de cálculo do EUROCODE 3 parte 1.3 (2006) para o dimensionamento em temperaturas elevadas desses elementos. Os resultados sugerem que o método de cálculo simplificado da ABNT NBR 14323 (2012) foi capaz de fornecer satisfatoriamente a força de compressão resistente dos elementos investigados que se enquadravam nas exigências do método. Outrossim, sugerem que o uso do método simplificado do EUROCODE 3 parte 1.3 (2006) com redução da resistência ao escoamento e módulo de elasticidade do aço para o dimensionamento em temperaturas elevadas de elementos de aço formados a frio carece de mais investigações. / The main proposal of this work was an experimental investigation on the behavior of cold-formed steel compressed members at elevated temperatures considering the influence of restraining to the thermal elongation. In this investigation, it was evaluated the temperature distributions on the cross section and along the height of the members. Furthermore, it was evaluated the influence of restraining to the thermal elongation on the mechanical behavior of these members, in particular on the development of restraining forces during their heating phase. Concerning the thermal behavior, the results indicate the critical temperature of members exposed to heat from all sides should be determined based on measurements performed on sections located at mid-span of the members due to the non uniform temperature distribution along the height. With regards to mechanical behavior, the experimental results showed that the post-buckling resistance at elevated temperatures of these members is small and the critical temperature should be considered as the temperature corresponding to the buckling temperature. Additionally numerical analyzes were performed to better understand the behavior of the cold-formed steel members at elevated temperatures that were experimentally investigated in this study. In the numerical analyzes a modeling strategy was evaluated on finite elements to simulate the axial restraining to the thermal elongation in compressed members subjected to high temperatures. The results show that the numerical models were effective to prescribe the ultimate loads at elevated temperatures and the critical time considering the influence of the axial restraining to the thermal elongation. On the other hand, the numerical models were not effective to prescribe the critical temperature. Within the normative scope, the design method proposed in the ABNT NBR 14323 (2012) (project revision) was evaluated as well the possibility of adapting the EUROCODE 3 part 1.3 (2006) design guidelines to the design of cold-formed steel members at elevated temperatures. The results suggest that the design method proposed in the ABNT NBR 14323 (2012) (project revision) was able to accurately predict the ultimate test loads of the members that were within the requirements of the method. On the other hand, it was found that the use of the EUROCODE 3 part 1.3 (2006) design guidelines with reduction of the mechanical properties at elevated temperatures (yield strength and elastic modulus of steel) for design of compressed cold formed steel members at elevated temperature needs further investigations.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2015-06-02T14:42:10Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4771282 bytes, checksum: 54ad9700566c303ef32a4f565e89ee2c (MD5) / Approved for entry into archive by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2015-06-03T22:27:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4771282 bytes, checksum: 54ad9700566c303ef32a4f565e89ee2c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-03T22:27:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4771282 bytes, checksum: 54ad9700566c303ef32a4f565e89ee2c (MD5) Previous issue date: 2014-07-04 / In this work, we study the principles of the theory of plane curves, within the context of high school / Neste trabalho estudamos os princípios da teoria das curvas planas, tendo em mente, estudantes do ensino médio. Aqui, é proposta uma introdução ao Cálculo Diferencial e Integral àqueles estudantes, e em seguida um estudo sobre a teoria das curvas, onde alguns exemplos clássicos são apresentados, bem como, conceitos como vetor tangente, área e comprimento de curvas são discutidos.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-13T12:46:00Z No. of bitstreams: 1 aquivototal.pdf: 1083129 bytes, checksum: c7786a11a4d811fd716d27cf8c82948d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-13T12:46:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 aquivototal.pdf: 1083129 bytes, checksum: c7786a11a4d811fd716d27cf8c82948d (MD5) Previous issue date: 2011-11-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In thiswork,weinvestigateaclassofspace-timesbycalculatingtheloopvariables for differentcurves,intheparticularcasewherethepathstakenareclosed(circles),we obtain theso-calledholonomytransformations,fromwhichthetraceprovidesthematrix obtained intheWilsonloopgravitational.Firstwediscussthecasewherethegravita- tional fieldisgeneratedbyacylindricalshell,withoutrotation,intheapproximationof weak field.Thenwestudythespace-timesofGödelandFriedman-Robertson-Walker.We also investigatethespace-timesgeneratedbyacosmicstringwithinternalstructure.Fi- nally wediscusstheKottlerspace-timeandsomemodelsofwormholes.Tocalculatethe loop variablesweusetheperturbationexpansiontechnique,whichwecall perturbative method, andtechniquethroughtheLorentztransformationoflocalcoordinates,which we callthe exact method. Theobtainedresultsshowusthewaythesecontourvariables contain informationsrelatedtothegeometricalandtopologicalpropertiesofeachoneof these space-times. / Neste trabalho,investigamosumaclassedeespaços-tempoatravésdocálculodasva- riáveis decontornoparadiferentescurvas,quenocasoparticular,emqueoscaminhosto- mados sãofechados(círculos),obtêm-seasdenominadastransformaçõesdeholonomias, do qualotraçodamatrizobtidanosforneceoloopdeWilsongravitacional.Primeiro abordamos ocasoemqueocampogravitacionalégeradoporumacascacilíndrica,sem rotação,naaproximaçãodecampofraco.Emseguida,estudamososespaços-tempode Gödel eodeFriedman-Robertson-Walker.Tambéminvestigamosocenáriogeradopor uma cordacósmicacomestruturainterna.Porfim,abordamosoespaço-tempodeKöttle e algunsmodelosdewormholes.Paraocálculodasvariáveisdecontornoutilizamosa técnica daexpansãoperturbativa,oqualdenominamosde método perturbativo, eatéc- nica viatransformaçãodecoordenadasdeLorentzlocal,oqualdenominamosde método exato. Osresultadosnosmostramdequemaneiraessasvariáveisdecontornodetectam as característicasgeométricasetopológicasdecadaumdessesespaços-tempo.

Submitted by Nádia Barros Gomes (nadiabarrosg@gmail.com) on 2018-04-11T16:08:14Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL.pdf: 6090303 bytes, checksum: ce2f253c72b32bcfc50f67b58a252528 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-04-12T12:36:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gomes_nb_me_guara.pdf: 6090303 bytes, checksum: ce2f253c72b32bcfc50f67b58a252528 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T12:36:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gomes_nb_me_guara.pdf: 6090303 bytes, checksum: ce2f253c72b32bcfc50f67b58a252528 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo desta pesquisa consistiu na avaliação do modelo de cálculo proposto pela versão de revisão da Norma Brasileira de Estruturas de Madeira ABNT NBR 7190:2013 para avaliação do comportamento de elementos de MLC na flexão. Foram considerados elementos de MLC com dimensões padronizadas de 5 x 5 x 115 cm para realização dos ensaios experimentais de flexão, tendo-se em vista a da rigidez (EI) para posterior comparação com os resultados numéricos e teóricos. Foram avaliados, também neste caso, os modos de ruptura apresentados nos ensaios experimentais por cada sistema. Na confecção dos elementos de MLC foram utilizadas madeiras de reflorestamento de pinus e eucalipto da região de Itapeva – SP coladas com resina resorcinol formaldeído. Todas as lâminas de madeira passaram por processo de classificação mecânica e visual. As simulações numéricas foram realizadas no software ANSYS, que tem como base o método dos elementos finitos e estas serviram para a avaliação das distribuições das tensões nas regiões de interesse dos elementos de MLC. Os ensaios experimentais de flexão e de caracterização dos materiais foram no Laboratório de Propriedades dos Materiais da UNESP/Itapeva a partir da utilização da Máquina Universal de Ensaios EMIC com capacidade de 300 KN. Como resultado, observou-se que o modelo teórico proposto pela ABNT NBR 7190:2013 mostrou, para este trabalho, maior aproximação com os resultados experimentais e numéricos para as madeiras de pinus. Além disso, os modos de ruptura obtidos teoricamente foram verificados para as análises experimental e numérica realizadas. / The aim of this work was to evaluate the calculation model proposed by the revision version of the ABNT NBR 7190: 2013 Wood Structures Brazilian Standard to evaluate the behavior of Glued Laminated Timber in bending. Glulam elements with standard dimensions of 5 x 5 x 115 cm were considered to perform the experimental bending tests considering the stiffness (EI) for later comparison with numerical and theoretical results of EI. The failure modes presented in the experimental tests by each system were also evaluated. In the preparation of the glulam elements, pine and eucalyptus reforestation woods from the Itapeva - SP region were glued with resorcinol formaldehyde resin. All the wood layers were classified by mechanical and visual process. The numerical simulations were performed in the ANSYS software, which is based on the finite element method and these were used to evaluate the stress distributions in the areas of interest of the glulam elements. Experimental bending tests and material characterization tests were performed at the Materials Properties Laboratory of UNESP / Itapeva using the Universal Testing Machine - EMIC with a capacity of 300 KN. As a result, it was observed that the theoretical model proposed by ABNT NBR 7190: 2013 standard showed, for this work, greater approximation with the experimental and numerical results for pine woods. In addition, the failure modes obtained theoretically were verified for the experimental and numerical analyzes performed.

Submitted by JULIANA FROES FORSAN (juliana_ff@hotmail.com) on 2017-09-24T22:08:30Z No. of bitstreams: 1 1_Juliana_Froes_Forsan_Dissertacao_Mestrado_Profmat.pdf: 48728620 bytes, checksum: ca33b6f6fe78c0be5e8eea5d84e2c681 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-27T19:55:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 forsan_jf_me_rcla.pdf: 48728620 bytes, checksum: ca33b6f6fe78c0be5e8eea5d84e2c681 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T19:55:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 forsan_jf_me_rcla.pdf: 48728620 bytes, checksum: ca33b6f6fe78c0be5e8eea5d84e2c681 (MD5) Previous issue date: 2017-09-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, apresentamos um estudo sobre equações diferenciais ordinárias com o objetivo de compreender alguns modelos matemáticos abordados a nível de ensino médio, como o modelo de crescimento populacional segundo Malthus, Lei do decaimento radioativo, lei de resfriamento de Newton e sistema massa mola ideal. Neste sentido, selecionamos alguns conceitos e resultados matemáticos sobre cálculo diferencial e integral, introduzindo o estudo sobre limite, derivada e, de forma breve, sobre integração. Apresentamos o número de Euler (e) e trabalhamos alguns exercícios envolvendo os modelos citados. Para o desenvolvimento dos assuntos e das atividades propostas, procuramos abordar conceitos em física e utilizamos os softwares GeoGebra e Modellus bem como simuladores disponíveis na internet. / In this work, we present a study on ordinary differential equations with the objective of understanding some mathematical models addressed at secondary level, such as Malthus' theory of population growth, Law of radioactive decay, Newton's law of cooling and ideal mass spring system. In this sense, we have selected some concepts and mathematical results on differential and integral calculus, introducing the study on limit, derivative, and, briefly, on integration. We present the Euler's number (e) and we work some exercises involving the mentioned models. For the development of the subjects and the proposed activities, we try to approach concepts in physics and we use the software GeoGebra and Modellus as well as simulators available on the internet. / CAPES: 5512038

CAPES / Este trabalho mostra um estudo sobre as sete indeterminações matemáticas. Apresenta uma análise de livros didáticos de Cálculo e mostra que esse assunto é tratado de forma semelhante por todos eles, mediante aplicação da Regra de L’Hôspital. A proposta deste trabalho é fornecer explicações mais completas e adequadas ao entendimento de estudantes, professores e entusiastas da Matemática sobre indeterminações. O texto contém uma lista de exemplos sobre todas as possibilidades de interminações através de limites cujo resultado pode ser igual: a zero, infinito, constante não nula, ou limite não existente. Além disso, tráz uma análise contextualizada dessas expressões através da História da Matemática e de como a tentativa de compreender o infinito trouxe avanços significativos tanto na Matemática quanto na Filosofia, para resolver problemas como o hotel de Hilbert e os paradoxos de Zenão. / This work is about the seven mathematical indeterminate forms. It presents a review of many Calculus textbooks and shows that all of them treat the subject of indeterminate forms in similar way, by using the L’Hôspital’s rule. This study aims to provide a more general explanation of indeterminate forms to Math students, teachers, and enthusiasts. For each indeterminate form, it shows examples of limits that are equal to zero, infinite, a non-zero constant, or does not exist. It also discusses how the notion of infinity solved paradoxes in Mathematics and Philosophy throughout the history, such as Hilbert Hotel and Zeno paradoxes.

CAPES, Fundação Casimiro Montenegro Filho / No tratamento do movimento rotacional tridimensional de corpos rígidos é inevitável lidar-se com o fato de que rotações não são quantidades vetoriais. Elas podem, no entanto, ser tratadas como tais quando o ângulo de rotação é (muito) pequeno. Neste contexto, ou seja, o da análise infinitesimal, as derivadas temporais das variáveis de rotação mantêm um relacionamento simples (às vezes mesmo do tipo vetorial) com os componentes do vetor velocidade angular. Convencionalmente, esta distinta característica não pode ser associada a rotações grandes, nem mesmo medianas. Nesta tese é demonstrado que a relação diferencial entre o vetor rotação e o vetor velocidade angular pode, na realidade, ser expressa em termos de uma simples derivada temporal, desde que o ângulo de rotação seja mantido numa faixa moderada. O artifício permitindo tal simplicidade na equação cinemática (cinemática linear de atitude) com um ângulo de rotação moderado é a escolha criteriosa da base a partir da qual a derivada temporal é observada. Este resultado é utilizado vantajosamente em conjunto com uma versão generalizada das equações de movimento de Euler na construção de uma lei de controle simples. Essa lei realiza, concomitantemente, o rastreamento linear nominal de atitude e o rastreamento linear nominal de velocidade angular (rastreamento linear nominal de estado rotacional), dentro de uma faixa moderada de erro de rastreamento de atitude. O trabalho analítico apresentado é único no sentido em que este combina cinemática rotacional, dinâmica rotacional e controle de forma tal que linearidade nominal entre as variáveis de erro de estado é atingida mesmo para erros moderados de rastreamento de atitude. Pela primeira vez, uma lei de controle permite explicitamente que a dinâmica de erro de estado rotacional em malha fechada seja escolhida e motivada por conceitos físicos úteis da teoria linear de controle. O texto também inclui simulações numéricas que validam e ilustram os resultados teóricos obtidos. / In dealing with rigid body three-dimensional rotational motion, one is inevitably led to face the fact that rotations are not vector quantities. They may, however, be treated as such when the angle of rotation is (very) small. In this context, i.e. the infinitesimal case analysis, the time derivatives of the rotation variables hold simple (sometimes vector-like) relationships to the components of the angular velocity vector. Conventionally, this distinctive characteristic cannot be associated with general moderate-to-large rotations. In this thesis, it is demonstrated that the kinematical differential relationship between the rotation vector and the angular velocity vector may, in fact, be expressed in terms of a mere time derivative, provided that the angle of rotation is kept within moderate bounds. The key to achieve such simplicity in the kinematical equation (linear attitude kinematics) within moderate angles of rotation is a judicious choice of the basis from which the time derivative is observed. This result is used to advantage within a generalised version of Euler’s motion equations to construct a simple control law, which nominally realises both linear attitude tracking and linear angular velocity tracking (nominal linear attitude state tracking), within moderate attitude tracking errors. The analytical work presented here is unique in the sense that it combines attitude kinematics, dynamics and control in such a way that nominal linearity between the attitude state error variables is achieved within moderate attitude tracking errors. For the first time, an attitude control law explicitly enables the nominal closed-loop attitude state error dynamics to be chosen and motivated by useful physical concepts from linear control theory. The text also includes numerical simulations that validate and illustrate the theoretically achieved results.

Acompanha: Manual didático para aplicação de testes estatísticos na análise do desempenho de alunos em disciplinas da graduação / Esta pesquisa teve como objetivo analisar variáveis a fim de entender se elas são significativas para a reprovação dos alunos ingressantes nos cursos de Engenharia na disciplina de Cálculo Diferencial e Integral I. Para tanto, adotou-se como hipótese básica que o comprometimento acadêmico é um dos fatores que interfere de forma expressiva neste contexto. O referencial teórico faz um breve apanhado sobre a origem e evolução dos cursos de Engenharia, sobre a importância do Cálculo, bem como sobre as reprovações e possíveis agravantes. Além disso, aborda as principais variáveis associadas à reprovação em Cálculo I apontadas na literatura existente. Trata-se de uma pesquisa com abordagem mista, sendo que as hipóteses secundárias buscavam confirmar ou descartar a influência de seis variáveis - nota obtida pelos estudantes na prova de Matemática do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), pesos atribuídos às provas de Matemática do ENEM, período de ingresso no curso, carga horária semanal de aulas, conhecimento matemático prévio e metodologia de avaliação diferenciada - no desempenho obtido pelos calouros na disciplina em questão. Para tanto, estudou-se o desempenho de 3.010 alunos da UTFPR, pertencentes aos campi Pato Branco e Ponta Grossa, que ingressaram na instituição de 2010 a 2014. Os dados referentes às variáveis quantitativas foram coletados por meio de consultas ao sistema acadêmico institucional e aplicações de testes aos calouros. Em seguida, estes dados foram analisados com auxílio de ferramentas estatísticas. A coleta de dados referentes à variável qualitativa (comprometimento acadêmico) ocorreu por meio de entrevistas semiestruturadas realizadas junto a dezessete alunos, sendo que a análise se amparou na metodologia de Análise do Conteúdo, proposta por Bardin (1977). Os resultados sugerem a dependência entre cinco variáveis quantitativas analisadas e o desempenho obtido na disciplina de Cálculo I. Além disso, apontam que as posturas discentes adotadas frente a disciplina de Cálculo Diferencial e Integral I foram determinantes para o bom ou mau desempenho na disciplina. Como produto final foi confeccionado um aplicativo web que permitirá a reaplicação da metodologia de análise dos dados quantitativos nos outros câmpus da UTFPR e em outras instituições de ensino superior. / This research aims to analyse factors in order to understand their significance to the failure of Engineering freshmen students in Differential and Integral Calculus I. To this purpose, the basic hypothesis adopted is that academic commitment is a variable that expressively affects this setting. The theoretical framework summarizes the origin and evolution of Engineering courses, the relevance of the subject and respective failures, as well as potential aggravating circumstances. In addition, it approaches key factors related to failure in Calculus discussed in current literature. This is a mixed approach research and secondary hypotheses intended to either confirm or disregard the impact of certain variables, namely: grade achieved by students in Mathematics exam conducted in Brazilian High School National Exam (Exame Nacional do Ensino Médio, ENEM); weights assigned to ENEM Mathematics test; term of course admission (fall or spring); quantity of courses per week; previous knowledge on Mathematics; and distinct evaluation methodology. The research studies the performance of 3,010 students of UTFPR of both Pato Branco and Ponta Grossa campuses enrolled in the institution from 2010 to 2014. Data related to quantitative variables were collected through searches in the institution’s academic system and conduction of tests to first-year students. Subsequently, this data was analysed using statistics tools. The data accrual related to the qualitative variable (academic commitment) occurred through semi-structured interviews conducted along with some students and analysis was supported by Content Analysis methodology proposed by Bardin (1977). Results suggest the dependency among the five quantitative variables analysed and the performance achieved in the subject Calculus I. Furthermore, they indicate that students’ behaviour regarding the subject Differential and Integral Calculus I was definitive for either good or poor performance in the subject. The final product was the construction of a web applicative which allows the reutilization of quantitative data analysis methodology in other UTFPR campuses and college institutions.