O objetivo deste estudo foi comparar variáveis cinemáticas e coordenativas do nado borboleta sob diferentes modelos inspiratórios, velocidades de nado e níveis de desempenho. Participaram 23 nadadores competitivos, divididos em grupo de nível iniciante (n = 9) e grupo de nível avançado (n = 14). Foram mensuradas as durações das fases da braçada (entrada e apoio, puxada, empurrada e recuperação) e da pernada (descendente1, ascendente 1, descendente 2, ascendente 2), bem como a duração relativa das duas fases propulsivas principais DP1 (do início ao final da fase descendente 1 da pernada) e DP2 (do início da puxada ao final da fase descendente da segunda pernada). Os ângulos de ataque do tronco foram avaliados nos pontos-chave de entrada das mãos, início da puxada, início da empurrada e saída das mãos da água. Com relação à coordenação de membros, foram avaliadas as diferenças temporais entre pontos-chave da braçada e da pernada, sendo: T1 (entrada das mãos – início da fase descendente da primeira pernada), T2 (final da fase descendente da primeira pernada – início da puxada), T3 (início da empurrada – início da fase descendente da segunda pernada), T4 (final da fase descendente da segunda pernada – saída das mãos da água) e TTG (diferença de tempo total). Foi realizado, ainda, o estudo de um dos casos por meio de videogrametria tridimensional, por meio da qual foi possível mensurar as amplitudes de oscilação vertical do vértex e do ombro. Os principais resultados mostram que: (1) O grupo de nível avançado, comparado ao de nível iniciante, apresentou maior velocidade de nado, maior freqüência de ciclos e maior índice de nado. Este maior índice de nado foi acompanhado de menores ângulos de ataque do tronco nos pontos-chave de entrada das mãos, início da puxada e saída das mãos da água. Nadadores de nível avançado apresentaram, ainda, menor duração relativa na fase de entrada e apoio, maior duração relativa na fase de recuperação. Considerando as fases propulsivas principais do nado, a duração relativa de DP2 foi maior no grupo avançado. Com relação à coordenação de membros, estes nadadores apresentaram menor diferença de tempo entre pontos-chave da braçada e da pernada para T2, T3, T4 e TTG. (2) Ao se executar ciclos não-inspiratórios, houve uma menor DC, comparado ao modelo de inspiração lateral, e um maior índice de nado, com relação aos modelos de inspiração frontal e lateral. Ainda, ciclos não-inspiratórios acarretaram em menores ângulos de ataque do que os demais modelos nos pontos-chave de entrada das mãos, início da puxada, início da empurrada e saída das mãos da água. O modelo de inspiração lateral apresentou um menor ângulo de ataque do que o modelo frontal somente no ponto-chave de entrada das mãos na água. Analisando a coordenação de nado, o modelo de inspiração lateral apresentou uma maior diferença de tempo para T1 e T3, quando comparado ao modelo de ciclos não-inspiratórios. (3) Com o aumento da velocidade imposta, os nadadores aumentaram a freqüência de ciclos, reduziram a distância percorrida por ciclo e aumentaram o índice de nado. Esse comportamento foi acompanhado por uma redução do ângulo de ataque do tronco nos pontos-chave de entrada das mãos na água, início da puxada e saída das mãos da água. Ainda, houve aumento na duração relativa das fases propulsivas e redução das fases não-propulsivas da braçada. Da mesma forma a duração relativa das fases propulsivas da pernada aumentou e a duração relativa da fase não-propulsiva A1 reduziu. Com relação à coordenação de membros, as diferenças de tempo para T1, T2, T4 e TTG reduziram com o aumento da velocidade. / The aim of this study was to compare the kinematical and coordinative parameters of the butterfly stroke under different breathing patterns, paces and expertise levels. Volunteered to this study 23 competitive swimmers, divide in beginner level group (n=9) and advanced level group (n = 14). Arm (entry and catch, pull, push and recovery) and leg (downward 1, upward 1, downward 2, upward 2) stroke phases relative duration, the main propulsive phases durations DP1 (from the beginning to the end of the downward 1 leg stroke phase) and DP2 (from the beginning of the pull phase to the end of the upward 2 leg stroke phase). The trunk angle of attack was measured at the hands entry, pull beginning, push beginning and hands exit key points. Regarding the inter-limb coordination, we analyzed the time gap between arm and leg propulsive actions, being: T1 (hands entry – beginning of the downward 1 phase), T2 (end of the downward 1 phase – beginning of the pull phase), T3 (beginning of the push phase –beginning of the downward 2 phase), T4 (end of the downward 2 phase – hands exit) and TTG (total time gap). In parallel a tridimensional analysis case study was developed for measuring the vertex and shoulder’s vertical amplitude of oscillation. The main results includes: (1) The advanced level group presented higher stroke rate and stroke index when compared to the beginner level group. This higher stroke index was due to lower angle of attack at the hands entrym pull beginning and hands exit key point. Advanced level swimmers presented also a shorter entry and catch phase and a longer recovery phase. Regarding the main propulsive phases of the butterfly stroke, advanced level swimmers had a longer DP2. Considering the inter-limb coordination the advanced level group also presented shorter time gaps for T2, T3, T4 and TTG; (2) Performing the non-breathing condition swimmers had shorter stroke length, compared to de lateral breathing pattern, and a higher stroke index, compared to both frontal and lateral breathing conditions. Regarding the trunk angle of attack it was smaller at the hands entry, beginning of the pull phase, beginning of the push phase and hands release key points when performing non-breathing cycles. Compared to frontal breathing pattern, the trunk angle of attack was smaller at the hands entry performing lateral breathing. Compared to non-breathing pattern, T1 and T3 time gaps were longer performing lateral breathing; (3) Increasing the imposed pace, stroke rate and stroke index increased while stroke length decreased. Trunk angle of attack also reduced at the hands entry, beginning of pull phase and hands release key points. Relative duration for arm and leg stroke propulsive phases relative duration increased and non-propulsive phases relative duration decreased, except for the upward 2 phase. Regarding the inter-limb coordination T1, T2, T4 and TTG reduced when increasing the imposed pace.

Esta tese está dividida em três estudos. No estudo I desta tese, os objetivos foram descrever a cinemática tridimensional do ombro e determinar a contribuição da articulação escápulotorácica no movimento total de elevação. No estudo II, os objetivos foram descrever a atividade eletromiográfica (EMG) e o percentual de cocontração entre os músculos deltóide médio e redondo maior. No estudo III, o objetivo foi determinar o valor máximo da força de contato gleno-umeral e da força muscular. Quarenta sujeitos participaram dos estudos divididos em três grupos: pacientes com prótese total do ombro (PTO), com prótese reversa (PRO) e um grupo controle. Todos realizaram dois exercícios de reabilitação (flexão e elevação no plano escapular) usando diferentes cargas (sem carga externa, halter de 1kg e resistência elástica). A cinemática do ombro foi registrada por meio de um dispositivo eletromagnético de rastreamento, a atividade EMG foi registrada por meio de um eletromiógrafo de 16 canais e o modelo matemático utilizado foi o Delft Shoulder and Elbow Model. As análises estatísticas foram feitas por meio de ANOVAs de dois e três fatores para medidas repetidas. Foi utilizado o teste post hoc de Bonferroni e o nível de significância adotado foi de α < 0,05. Os resultados do estudo I mostram que a escápula contribui mais para o movimento total do ombro em pacientes com prótese em relação aos indivíduos saudáveis e em exercícios realizados com 1 kg e resistência elástica comparados com os exercícios sem carga externa. O ângulo de elevação glenoumeral durante a flexão foi significativamente maior no grupo PTO em comparação ao grupo PRO. O estudo II identificou maior atividade EMG do deltóide médio e posterior no grupo PTO em comparação ao grupo controle e um aumento da atividade EMG do peitoral (parte esternal) no grupo PRO em comparação ao grupo PTO e ao grupo controle. Para os outros músculos (deltóide anterior, redondo maior, peitoral maior - parte clavicular e serrátil anterior) não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos. Para todos os músculos, exceto o serrátil anterior, a atividade EMG foi menor nos exercícios sem carga externa quando comparados aos exercícios com 1 kg e resistência elástica. Nenhum efeito principal dos fatores grupo e carga foi encontrado no percentual de cocontração. No estudo III, o grupo controle apresentou maior força de contato gleno-umeral máxima quando comparado ao grupo PTO durante a flexão, mas não foram encontradas diferenças entre os grupos de pacientes nos dois movimentos. A resistência elástica apresentou maiores valores de força de contato gleno-umeral em todos os grupos. O valor máximo da força de todos os músculos analisados variou de 0,32 N a 772 N e o manguito rotador e o deltóide foram os músculos que apresentaram os maiores valores de força em todos os grupos. A presente tese sugere que para uma mesma amplitude de movimento, os pacientes com prótese de ombro apresentarão um movimento escapular maior compensando a perda do movimento gleno-umeral. A cinemática escapular e a atividade EMG destes pacientes foram influenciadas pela implementação de cargas externas, mas não pelo tipo de carga, diferentemente das forças de contato e das forças musculares, nas quais a resistência elástica apresentou maior influência. Além disso, o percentual de cocontração não foi influenciado pelo tipo de prótese e os grupos de pacientes apresentaram menores forças de contato gleno-umeral do que o grupo controle. / This thesis is divided into three studies. In study I, the objectives were to describe shoulder three-dimensional kinematics and to determine the contribution of scapulothoracic motion in total shoulder elevation. In study II, the objectives were to describe the electromyographic activity (EMG) and the percentage of cocontraction between middle deltoid and teres major. In study III, the objective was to determine the maximum glenohumeral contact force and shoulder muscle forces. Forty subjects participated in the studies divided into three groups: patients with total shoulder prosthesis (TSP), patients with reverse shoulder prosthesis (RSP) and a control group. All patients realized two rehabilitation exercises (anteflexion and elevation in the scapular plane) using different loads (without external load, 1 kg dumbbell and elastic resistance). Shoulder kinematics was recorded by means of an electromagnetic tracking device, the EMG activity was recorded through a 16-channel EMG system and the Delft Shoulder and Elbow Model was used. Statistical analyses were performed by means of repeated measures ANOVAs. The Bonferroni post hoc test was used and the adopted significance level was α <0.05. Results of study I showed that the scapula contributes more to the total movement of the shoulder in patients with prosthesis compared to healthy subjects and in exercises performed with 1 kg and elastic resistance compared to exercises without external load. The glenohumeral elevation angle during anteflexion was significantly higher in the TSP group compared to the RSP. The study II identified higher EMG activity of the middle and posterior deltoid in the TSP group compared to the control group and an increase of EMG activity of pectoralis major (sternal part) in the RSP group compared to the TSP and the control group. For the other muscles (anterior deltoid, teres major, pectoralis major - clavicular part and serratus anterior) significant differences were not found among groups. For all muscles, except the serratus anterior, EMG activity was lower during exercises without external load compared to exercises with 1 kg and elastic resistance. No main effect of group and load was found in the percentage of cocontraction. In study III, the control group showed higher maximum glenohumeral contact force when compared to TSP group during anteflexion, but no differences were found between groups of patients during both movements. Elastic resistance exercises showed higher glenohumeral contact force in all groups. The maximum force of all analyzed muscles ranged from 0,32 N to 772 N and the rotator cuff and deltoid muscles presented the highest values in all groups. This thesis suggests that for a same range of motion, patients with shoulder prosthesis present greater scapular motion compensating the loss of glenohumeral motion. Scapular kinematics and EMG activity of these patients were affected by the implementation of external loads, but not by the type of load, unlike the contact forces and muscle forces, in which the elastic resistance had greater influence. Moreover, the percentage of cocontraction was not influenced by the type of prosthesis and patient groups had lower glenohumeral contact forces compared to the control group.

O objetivo do presente estudo foi analisar as respostas cinemáticas e neuromusculares de diferentes saltos da patinação artística sobre rodas, com e sem patins, as respostas cinéticas dos mesmos saltos sem patins, e as respostas cinéticas e cinemáticas do countermovement jump (CMJ), drop jump (DJ) e squat jump (SJ), em patinadores de elite. Foram avaliados quatro patinadores de elite do Rio Grande do Sul, sendo estes uma mulher e um homem da categoria Junior e uma mulher e um homem da categoria Sênior. Os sujeitos participaram de três sessões: a primeira foi destinada à coleta das medidas antropométricas e à realização da contração isométrica voluntária máxima para normalização da eletromiografia, a segunda foi destinada à coleta das variáveis cinéticas, cinemáticas e neuromusculares sem patins, no laboratório, e a terceira foi destinada à coleta das variáveis neuromusculares e cinemáticas durante os saltos realizados com patins, no ginásio. Foram avaliados quatro saltos da patinação artística: Axel simples, Axel duplo, Mapes duplo e Mapes triplo. Os sujeitos executaram três saltos de cada tipo e foi selecionado aquele que estava melhor localizado dentro da zona de filmagem e que apresentou a melhor qualidade de execução. De acordo com os resultados, os patinadores homens foram mais potentes do que as mulheres durante os saltos verticais CMJ, DJ e SJ. Nos saltos da patinação os quatro atletas apresentaram maior impulso, potência máxima, altura e velocidade rotacional durante os saltos com mais rotações do que durante os saltos com menos rotações, enquanto a velocidade horizontal no take-off foi menor nos saltos com mais rotações. Na comparação entre os saltos Axel e Mapes, os patinadores demonstraram maior duração da propulsão no salto Axel do que no Mapes. Quanto à análise eletromiográfica, os músculos gastrocnêmio lateral, reto femoral, vasto lateral, bíceps femoral e glúteo máximo, apresentaram maior ativação durante os saltos com mais rotações, principalmente nas fases de propulsão e voo. Sugere-se que os resultados obtidos no presente estudo sejam considerados no planejamento de um treinamento específico, já que podem ser importantes para o desenvolvimento dos patinadores de elite, provavelmente sendo úteis também para os patinadores de outros níveis que almejam alcançar o nível internacional e obter sucesso em competições. / The aim of the present study was to analyze the kinematic and neuromuscular responses of different roller figure skating jumps, with and without skates, the kinetic responses of the same jumps without skates and the kinetic and kinematic responses of the countermovement jump (CMJ), drop jump (DJ) and squat jump (SJ), in elite skaters. Four elite skaters from Rio Grande do Sul were evaluated, including one Junior female, one Junior male, one Senior female and one Senior male. Each one took part in three experimental sessions: the first one was to collect the anthropometric data and to perform the maximum voluntary isometric contraction for electromyography normalization, the second one was to collect the kinetic, kinematic and neuromuscular variables, without skates, at the laboratory, and the third one was to collect the neuromuscular and kinematic variables during the jumps executed with skates, at the rink. Four roller figure skating jumps were evaluated: single Axel, double Axel, double Mapes and triple Mapes. Subjects executed three jumps of each type and one was selected for analysis based on the best recording area and on the overall quality of the jump. According to the results, male skaters were more powerful than female skaters during the vertical jumps CMJ, DJ and SJ. During the roller figure skating jumps, the four skaters demonstrated higher impulse, maximal power, height and rotational velocity during jumps with more rotations than during jumps with less rotation, while the horizontal velocity at take-off was lower in the jumps with more rotations. Comparing the Axel and Mapes jumps, the skaters demonstrated more duration at the propulsion phase in the Axel jump than in the Mapes. In regard to the electromyographic response, the lateral gastrocnemius, rectus femoris, vastus lateralis, biceps femoris and gluteus maximus, showed more activation in the jumps with more rotations and mainly in the propulsion and flight phases. It is suggested that the results obtained in this study are considered in planning a specific training, since they may be important for the development of elite skaters, probably being also useful for skaters of other levels that aim to achieve the international level and succeed in competitions.

Embora a prática de atividade física tenha se tornado comum em ambiente aquático, ainda há pouca informação a respeito das características biomecânicas da caminhada de idosos nesse ambiente. No intuito de investigar essas características, o objetivo do presente estudo foi comparar parâmetros cinemáticos (lineares e angulares) e eletromiográficos de idosas caminhando em ambiente terrestre (TE) e em ambiente aquático em piscina rasa (PR) e em piscina funda (PF). Doze mulheres idosas saudáveis foram avaliadas enquanto caminhavam em uma intensidade de esforço auto-selecionada (confortável) na terra e na água em PR e PF (imersas ao nível do processo xifóide). Variáveis cinemáticas e eletromiográficas foram registradas. Comparada às outras duas modalidades, em PF as idosas apresentaram menor velocidade, menor comprimento de passada e duração do período de apoio durante a caminhada. Ainda, os indivíduos caminharam com o tronco mais inclinado a frente e com maior amplitude de movimento (ADM) do quadril e do joelho. Essas alterações cinemáticas foram associadas a maior atividade dos músculos eretor da coluna (EC), bíceps femoral (BF) e reto femoral (RF). Por outro lado, a atividade do músculo gastrocnêmio (GAS) foi inferior a encontrada em TE. Já em PR, as idosas caminharam com menor velocidade, menor comprimento de passada e duração do período de apoio comparado a caminhada em TE. A ADM do joelho também foi menor em PR. Ainda, a atividade do músculo BF foi superior durante o período de apoio, bem como do músculo RF durante o período de balanço. Em contrapartida, a atividade do músculo GAS foi inferior durante o período de apoio. Em uma mesma intensidade de esforço auto-selecionada (confortável) os indivíduos caminharam mais lentamente em ambiente aquático. Nessa condição, a necessidade de superar a grande resistência oferecida ao movimento e à ausência de contato do pé com o solo caracterizaram a caminhada em PF como um exercício de grande ADM do quadril e do joelho, grande exigência dos músculos EC, BF e RF e pequena exigência do GAS. Por sua vez, a necessidade de superar a grande resistência oferecida ao movimento associado ao reduzido peso hidrostático caracterizaram a caminhada em PR como um exercício de pequena ADM do joelho, grande exigência dos músculos BF e RF e pequena exigência do GAS em idosos. Esses resultados contribuirão para um melhor entendimento acerca das características apresentadas por idosos caminhando em PF e PR sendo de grande auxilio na elaboração de programas de treinamento e reabilitação para essa população. / Although water environment has been employed for different physical activities, there is little information about biomechanical characteristics of elderly walking at shallow and deep water. With the purpose to investigate these characteristics, the mean of the present study was to compare kinematics (linear end angular) and electromyographic patterns of elderly individuals walking on land (LW), in shallow (SWW) and deep water (DWW). Twelve healthy elderly women were analyzed while walking at self-selected pace (moderate) on land and in water (at the xiphoid process level). Kinematic and electromyographic variables were registered. Compared to LW and SWW, during DWW elderly women presented the slowest speed, the shortest stride length and support phase duration. Individuals walked with trunk at the most forward inclined position, as well with the largest hip and knee joints range of motion (ROM). This kinematic changes were related to the highest erector spinae (ES), biceps femoris (BF) and rectus femoris (RF) muscles activity. On other hand, gastrocnemius medialis (GM) activity was lower than during TE situation. During SWW, elderly women walked at slower speed, shorter stride length and support phase period when compared to LW. The knee ROM was also lower. However, BF muscle activity was higher during stance period as well as RF activity during swing phase. In opposition, GAS muscle activity was lower during stance phase. At the same self-selected pace (moderate) elderly women walked slower in aquatic environment. In this condition, the necessity to move against the drag force without feet contact from the bottom of the swimming pool described the DWW walking as an exercise performed with large hip and knee ROM, high stimulation of ES, BF and RF muscles and low stimulation of GM muscle. In other way, the necessity to move against the drag force associated to the apparent body weight reduction described the SWW as an exercise performed with short knee ROM, high stimulation of BF and RF muscles and low stimulation of GM muscle in elderly women. The present results will contribute to a better understanding about elderly walking characteristics in shallow and deep water, being useful for training and rehabilitation programs designed by these population.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-02-20T01:16:10Z No. of bitstreams: 1 TESE_Idiney_cavalcanti_Silva.pdf: 34003492 bytes, checksum: e5b51b1a98902981dae9e93693872c9a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T01:16:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_Idiney_cavalcanti_Silva.pdf: 34003492 bytes, checksum: e5b51b1a98902981dae9e93693872c9a (MD5) / O Sistema de Bacias tipo Rifte Recôncavo-Tucano-Jatobá (SBRTJ), localizado no NE brasileiro, abrange uma área de aproximadamente 38.000km2, sendo constituído de um arcabouço estrutural bastante complexo. O estudo dinâmico desse sistema, com base em dados de campo, envolveu análises geométricas e cinemáticas além da obtenção dos tensores principais e seus respectivos parâmetros de magnitude de tensão. A partir dessas análises foi possível interpretar a influência das estruturas pretéritas do embasamento na geração do SBRTJ, assim como, os padrões geométricos de quebramento, o comportamento cinemático das falhas e a evolução dinâmica do SBRTJ. Ao todo foram processados 85.949 dados estruturais obtidos em 435 afloramentos distribuídos no SBRTJ e 2.960 linhas traçadas sobre os contrastes da imagem de satélite do relevo (ISR). A interpretação dos dados mostrou um arcabouço estrutural composto, principalmente, por falhas com direção aproximada N10° (longitudinais), N100° (ortogonais), N150° e N60° (transversais) com comportamento cinemático variando de normal a transcorrente ao longo da geração do rifte. A geração do SBRTJ foi marcada por três fases importantes: (i) a primeira com o tensor máximo (σ1) subvertical e os tensores intermediário (σ2) e mínimo (σ3) sub-horizontais e se alternando nas direções axiais e ortogonais ao SBRTJ; (ii) a segunda com o tensor intermediário (σ2) subvertical, os tensores máximo (σ1) e mínimo (σ3) sub-horizontais e se alternando nas direções NW-SE e NE-SW; e (iii) a terceira com o tensor intermediário (σ2) subvertical, o tensores máximo (σ1) sub-horizontal canalizado na direção axial do SBRTJ e o tensor mínimo (σ3) sub-horizontal com direção WNW-ESE. / ABSTRACT - The Rift Basins System Recôncavo-Tucano-Jatobá (BSRTJ), located in NE Brazil, covers an area of approximately 38,000km2, consisting of a structural architecture rather complex. The dynamic study of the BSRTJ based in field data, involved geometric and kinematic analysis and obtaining of tensors and their main parameters of stress magnitude. From these analyzes it was possible to interpret the basement influence in structures of the SBRTJ formation, as well as the geometric patterns of fractures the kinematic behavior of the faults and the dynamic evolution of SBRTJ. Altogether 85,949 structural data.They were obtained from 435 outcrops and also 2,960 lines were drawn on the contrasts of the Satellite Image of the Relief (SIR). The interpretation of the data showed a structural architecture composed mainly by faults with approximate N10° (longitudinal), N100° (orthogonal), N150° and N60° (oblique) with kinematic behavior ranging from extensional faults to the transcurrents zones during the generation of the rift. The formation of SBRTJ was characterized by three major phases: (i) the first with sub vertical maximum stress ( σ 1) and sub horizontal intermediate stress ( σ 2) and minimum stress ( σ 3) with directions alternating in the axial and orthogonal the SBRTJ; (ii) the second with the sub vertical ( σ 2), the sub-horizontal ( σ 1) and ( σ 3) and alternating in direction NW-SE and NE-SW; and (iii) the third with sub vertical σ 2 and the sub horizontal maximum stress σ 1 axial directed to SBRTJ and σ 3 WNW-ESE sub horizontal.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T16:08:36Z No. of bitstreams: 1 Alexandre_Franco-dissertação-ppgm-versão_final.pdf: 6788743 bytes, checksum: 20c6ef425bc2ba1737ea5676d1f0e468 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-21T11:11:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Alexandre_Franco-dissertação-ppgm-versão_final.pdf: 6788743 bytes, checksum: 20c6ef425bc2ba1737ea5676d1f0e468 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T11:11:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre_Franco-dissertação-ppgm-versão_final.pdf: 6788743 bytes, checksum: 20c6ef425bc2ba1737ea5676d1f0e468 (MD5) / Os robôs autônomos móveis são dotados de habilidades para executar tarefas com uma mínima intervenção do homem. Tais tarefas, no entanto, não seriam possíveis de serem realizadas se não fosse introduzida a estes robôs a capacidade da navegação autônoma. / Uma simples tarefa de deslocar o robˆo de um ponto a outro, em um ambiente, requer a execu¸c˜ao de um conjunto de etapas distintas. Em primeiro lugar ´e necess´ario o reconhecimento e a representa¸c˜ao do ambiente. Esta representa¸c˜ao ´e necess´aria para que possa ser feito, na etapa seguinte, um planejamento de trajet´oria entre um local de origem e de destino. A trajet´oria planejada ´e gerada na terceira etapa e o seu rastreamento ´e feito pelo robˆo, por meio de comandos enviados ao seu sistema de atua¸c˜ao, na etapa de mais baixo n´ıvel da navega¸c˜ao, o controle de trajet´oria. Neste trabalho s˜ao propostas t´ecnicas de gera¸c˜ao e controle de trajet´oria para robˆos m´oveis omnidirecionais, apresentando solu¸c˜oes para as duas etapas de mais baixo n´ıvel da navega¸c˜ao. M´etodos de gera¸c˜ao de trajet´oria por fun¸c˜oes cont´ınuas e por interpola¸c˜ao polinomial, s˜ao mostrados, e uma t´ecnica composta por estes dois m´etodos ´e proposta. Esta t´ecnica possibilita um planejamento de trajet´orias por curvas e segmentos de reta, gerando trajet´orias de formas variadas e suaves. S˜ao propostas t´ecnicas de controle de trajet´oria usando leis de controle baseadas na lineariza¸c˜ao por realimenta¸c˜ao de estado com compensadores de ruídos baseados em controladores difusos. O robˆo usado como estudo de caso, o Axebot, um robô omnidirecional com três rodas, ´e apresentado. O desenvolvimento dos modelos cinemático e dinâmico da sua base móvel com inclusão do modelo dinâmico dos seus atuadores ´e mostrado.

SILVA, Ricardo Diniz Sousa e. O uso pedagógico do software Modellus na prática colaborativa de alunos para facilitar o desenvolvimento da aprendizagem significativa de cinemática. 2014. 176 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2014-09-15T15:50:26Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rdssilva.pdf: 4609837 bytes, checksum: d9604c21ec3e6171d8064320978ac7d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales(rocilda@ufc.br) on 2014-09-15T15:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rdssilva.pdf: 4609837 bytes, checksum: d9604c21ec3e6171d8064320978ac7d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-15T15:51:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rdssilva.pdf: 4609837 bytes, checksum: d9604c21ec3e6171d8064320978ac7d5 (MD5) Previous issue date: 2014 / In recent decades the teaching and learning of physics in secondary schools have been widely discussed. In academia many proposed changes are described by experts. The use of computers as a teaching tool in education, favors the construction of physical knowledge, breaking stigmas where the teacher moves the position of the owner and developer of knowledge to mediator of learning. Observing the growing interest of young people by computers and the introduction of educational computing in schools, developed the thesis within the research line Digital Technologies in the Teaching of Science and Mathematics, in order to encourage educators and learners regarding the use of educational technologies Kinematics and learning. This research investigates facilitating the development of the learning process Cinematic using an educational approach that values learning articulating the operational and pedagogical use of the Software Modellus. So, we left for a pedagogical action, which was conceived and developed with the students of the 3rd year of high school, a state school in the city of Cascavel - Ce. To effect it was designed an educational approach , basing himself on some theoretical assumptions : David Ausubel (Theory of Meaningful Learning), Joseph Novak (Concept Maps), Armando Valente (The pedagogical use of computers, according to the constructivist approach) and Almeida (model learning development , constructed by the learner and aided by the interactive use of the computer ) . To proceed with the development of research, this researcher - educator adopted a qualitative research approach and characteristics of action research. To realize the pedagogical practice, we conducted 16 classes divided into two phases, totaling 32 class hours, the first being to diagnose prior knowledge using a traditional methodology with lectures, questionnaires, pre -and post - tests. The second phase aimed to develop a methodology for collaborative learning applied to the use of software to work Modellus the construction of charts, tables, and animations with students in the computer lab. We conclude that such a strategy favored constructivist learning and education process. / Nas últimas décadas o ensino e aprendizagem de Física nas escolas secundárias têm sido amplamente discutidos. Nos meios acadêmicos muitas propostas de mudanças são apontadas por especialistas.A utilização do computador como ferramenta pedagógica na educação, favorece a construção dos conhecimentos físicos, quebrando estigmas onde o professor passa da posição de dono do conhecimento para colaborador e mediador da aprendizagem. Ao observar o crescente interesse dos jovens por computadores e a introdução da informática educativa nas escolas, desenvolvemos a dissertação dentro da linha de pesquisa Tecnologias Digitais no Ensino de Ciências e Matemática, com a finalidade de fomentar educadores e educandos, quanto ao uso das tecnologias de ensino e aprendizagem de Cinemática. A presente pesquisa investiga a facilitação do desenvolvimento do processo de aprendizagem de Cinemática utilizando uma metodologia educacional que valoriza a aprendizagem articulando-se o uso operacional e pedagógico do Software Modellus. Assim, partimos para uma ação pedagógica, que foi concebida e desenvolvida junto aos alunos do 3º ano do Ensino Médio, numa escola estadual da cidade de Cascavel-Ce. Para efetivá-la, foi concebida uma proposta educativa, fundamentando-se em alguns pressupostos teóricos: David Ausubel (Teoria da Aprendizagem Significativa), Joseph Novak (Mapas Conceituais), Armando Valente (O uso pedagógico do computador, segundo a proposta construtivista) e Almeida (Modelo de desenvolvimento da aprendizagem, construído pelo aluno e auxiliado pelo uso interativo do computador). Para proceder ao desenvolvimento da pesquisa, o presente pesquisador-educador adotou uma abordagem de pesquisa qualitativa e com características de pesquisa-ação. Para efetivar a prática pedagógica, realizamos 16 aulas, subdivididas em duas fases, totalizando 32 horas aulas, sendo a primeira para diagnosticar os conhecimentos prévios utilizando uma metodologia tradicional com aulas expositivas, aplicação de questionários, pré-teste e pós-testes. A segunda fase visava desenvolver uma metodologia de aprendizagem colaborativa aplicada ao uso do software Modellus para trabalhar a construção de gráficos, tabelas e animações junto aos alunos no laboratório de informática. Concluímos que tal estratégia favoreceu a aprendizagem e o processo de educação construtivista.

O foco deste trabalho é estudar a influência de buracos negros supermassivos (BNSs) nucleares na dinâmica e na cinemática estelar da região central das galáxias e determinar a massa destes BNSs. Assumindo que a função de distribuição (DF) que descreve a dinâmica da galáxia depende de duas integrais de movimento (f = f(E;Lz), onde E é a energia do sistema e Lz é a componente z do momento angular), construiu-se um modelo dinâmico de Jeans anisotrópico para reproduzir as distribuições de velocidades estelares observadas nas regiões centrais das galáxias ativas NGC4258 e NGC1052. A cinemática estelar das galáxias foi obtida através de observações espectroscópicas na banda-K do infravermelho próximo realizadas com o instrumento NIFS (Near-infrared Integral Field Spectrograph) no telescópio GEMINI Norte, e mostram que a distribuição de velocidades na região nuclear, em particular dentro do raio de influência do BNS, é dominada por uma alta dispersão de velocidades. Esta observação é consistente com a hipótese da presença de BNSs. Foram usadas imagens no infravermelho próximo obtidas com os instrumentos NICMOS (Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) a bordo do HST (Hubble Space Telescope) e do 2MASS (Two Micron All-Sky Survey) para construir modelos de expansão multi-gaussiana (MGE) para parametrizar a distribuição superficial de brilho das galáxias. A partir destes modelos MGE foi possível obter as distribuições de matéria e os potenciais gravitacionais das galáxias. A estes potenciais adicionou-se o potencial de uma fonte pontual representando o BNS central. Estes pares potencial-densidade descritos como funções gaussianas bidimensionais foram então usados para resolver as equações de Jeans semi-isotrópicas com simetria axial e modelar as distribuições de velocidades das galáxias. Comparando a cinemática modelada com as observações concluímos que o BNS no núcleo da galáxia NGC4258 possui uma massa de 4, 8+0,9 -0,8M e que o BNS no núcleo da galáxia NGC1052 possui uma massa de 3,6 108M. / The focus of this work is the study of the in uence of nuclear supermassive black holes (SMBHs) in the dynamics and stellar kinematics of the central region of galaxies and determine the masses of these SMBHs. Assuming that the distribution function (DF) that describes the galaxy dynamics depends of two integrals of motion (f = f(E;Lz), where E is the energy of the system and Lz is the z-component of the angular momentum), we have constructed a Jeans anisotropic dynamical model to t the observed stellar velocity distributions of the central regions of the active galaxies NGC4258 and NGC1052. The stellar kinematics of the galaxies was obtained from near-infrared spectroscopic observations in the K-band performed with the instrument NIFS (Near-infrared Integral Field Spectrograph) of the GEMINI North telescope. The observations show that the velocity distributions in the nuclear regions, particularly inside the black hole sphere of in uence, of the galaxies is dominated by high velocity dispersions. These observations are consistent with the hypothesis of the presence of SMBHs at the nucleus. We have used near-infrared K-band and H-band images obtained with the NICMOS instrument (Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) aboard the HST (Hubble Space Telescope) and from 2MASS (Two Micron All-Sky Survey) to build multi-gaussian expansion models (MGE) to parametrise the surface brightness distributions of the galaxies. From these MGE models it was possible to obtain the mass distributions and the gravitational potentials of the galaxies. To these potentials we added the potential of a point source representing the SMBH. These densitypotential pairs described as two-dimensional gaussian functions were then used to obtain the solutions of the semi-isotropic axisymmetric Jeans equations and to model the velocity distributions of the galaxies. By comparing the modelled kinematics with the observed one we concluded that the SMBH in the nucleus of the galaxy NGC4258 has a mass of 4, 8+0,9 -0,8M and that the SMBH in the nucleus of the galaxy NGC1052 has a mass of 3,6 108M.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329794.pdf: 1236395 bytes, checksum: 9185fa9df4a78befdf863d655e9515d5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Nesta pesquisa buscou-se investigar qual é o saber a ser ensinado em cinemática, definido por livros aprovados pelo PNLD em 2012. Ancorados na Teoria Antropológica do Didático (TAD), de Chevallard, entendemos que a explicitação do saber a ser ensinado institucionalmente aceito é fortemente definido pelos livros textos. Nossa análise foi realizada em dois momentos. No primeiro momento procedemos a analise da praxeologia didática proposta pelo livro texto, onde objetivamos extrair com máxima fidedignidade o que é o saber a ser ensinado proposto pela instituição. Esta etapa compreendeu a análise praxeológica que visava analisar as tarefas e atividades propostas aos alunos. O segundo momento objetivou analisar a abrangência das escolhas institucionais tendo como base um referencial de análise que contemplasse dimensões históricas, epistemológicas e aspectos singulares da natureza e da sociedade no ensino de cinemática. A seleção deste referencial apontou o The Project Physics Course, comumente conhecido como projeto Harvard, como um modelo idealizado para o ensino de cinemática. Os exercícios e problemas foram subdivididos em oito categorias, segundo as habilidades e que estes estimulavam. A análise dos resultados mostrou que nos dois livros didáticos estudados, foram estimuladas basicamente duas habilidades. A primeira habilidade, muito presente nos livros, envolvia apenas a manipulação matemática dos dados contidos no enunciado da questão sem necessariamente exigir o conhecimento de física por parte do aluno. A segunda habilidade desenvolvida envolvia a capacidade do aluno de ler, interpretar e articular diferentes linguagens tais como gráficos, esquemas, tabelas e diagramas. A mesma análise realizada nas questões do projeto Harvard, mostrou que é perfeitamente possível abranger outras habilidades através da construção de exercícios e problemas distintos daqueles encontrados comumente nos livros didáticos brasileiros.<br> / Abstract: This research sought to investigate what is the knowledge to be taught in kinematics, defined by books approved by PNLD in 2012. Anchored in Anthropological Theory of Didactics (TAD), by Chevallard, we understand that the explicitness of knowledge to be taught institutionally accepted is strongly defined by textbooks. Our analysis was performed in two stages. At first we proceed to analyze the didactic praxeology proposed by the textbook, where we aim to extract, with maximum reliability, which is the knowledge to be taught by the proposed institution. This step involved the praxeological analysis that focused on analyzing the tasks and activities proposed to students. The second phase aimed to analyze the scope of institutional choices based on a framework of analysis that considered historical, epistemological and unique aspects of nature and society dimensions in teaching kinematics. Selecting this reference pointed to "The Project Physics Course", commonly known as Harvard project as an idealized model for kinematics teaching. The exercises and problems were split into eight categories, according to the abilities that they stimulated. The results showed that in the two textbooks studied, were stimulated basically two abilities. The first ability, very present in the books, involved only the mathematical manipulation of data in the enunciation without necessarily requiring the knowledge of physics by students. The second ability developed involved the student's ability to read, interpret and articulate different languages such as graphs, diagrams, tables and schemes. The same analysis conducted on the issues of the Harvard project showed that it is perfectly possible to cover many other abilities through building exercises and problems distinct from those found in Brazilian textbooks commonly.

Nesse trabalho foi produzido um minicurso de Cinemática com ênfase em interpretação de gráficos. Foram elaboradas seis Videoaulas que abrangeram conceitos básicos da Cinemática tais como referencial, posição, deslocamento, velocidade e aceleração. Utilizou-se testes iniciais e finais de interpretação de gráficos da cinemática para verificar se houve ganho de aprendizagem por parte dos alunos após cursarem o minicurso. A aplicação desse material ocorreu em um site particular, mas pode ser adaptado a outros ambientes de ensino como o Moodle, por exemplo. Nessa aplicação, no site do minicurso de Cinemática, houve um questionário inicial no qual traçou-se um perfil dos participantes, um teste inicial sobre interpretação de gráficos, as seis Videoaulas, um teste final sobre interpretação de gráficos e um questionário final. As Videoaulas foram elaboradas à luz da teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel e dos pressupostos pedagógicos e técnicos de Jack Koumi para a produção de vídeos didáticos. Ambos referenciais orientaram o processo de construção dos vídeos no que tange aos cuidados pedagógicos e técnicos de uma produção audiovisual voltada para o ensino. O resultado da aplicação mostrou-se favorável ao uso do minicurso de Cinemática, pois houve um ganho de 36% entre os testes inicial e final com o uso das Videoaulas. Entretanto, apenas uma parcela menor do total de inscritos no minicurso concluiu todas as atividades propostas. Os comentários finais do feedback mostraram que a maioria aprovou o minicurso e recomendaria aos seus colegas, mas ainda preferem aulas presenciais, pois podem sanar suas dúvidas diretamente com o professor. / In this work was produced a kinematics mini course focused on graphics interpretation. It was created six video lessons covering basics such as framework, position, velocity and acceleration. A private website was used as an application platform for the mini course. Initial and Final tests of understanding graphs in kinematics were applied to assess the learning gain achieved by the students after the teaching activities. A questionnaire, to establish the profile of the students, and a feedback questionnaire at the end of the mini course, to gather the students impressions about the video lessons, were also applied. The video lessons were construct based on the principles of the Ausubel’s meaningful learning theory and the recommendations of Koumi about technicalities of filming instructional videos. The group composed of the students that watched all the videos, and answered the initial and final tests (29 of 212 enrolled), obtained an average normalized gain of 0.36. The results of the feedback questionnaire point out for a high appreciation of the mini course by the students, however, they still prefer to meet the teacher in class for the lessons.