CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Realizou-se o levantamento de curvas de eficiÃncia utilizando odelos numÃricos RANS de uma e duas equaÃÃes para um erogerador com 3m de diÃmetro, utilizando pÃs projetadas para operar em diferentes condiÃÃes de λ com perfis NACA 0012, 4412 e 6412. A parametrizaÃÃo da geometria da malha para a dimensÃo do rotor, juntamente com a parametrizaÃÃo do refinamento frente à capacidade dos modelos RANS obteve a independÃncia da malha à soluÃÃo. Posteriormente a anÃlise numÃrica realizou a comparaÃÃo do melhor resultado â pà projetada λ=6 com o perfil NACA 6412 â com dados experimentais. O aparato experimental foi capaz de coletar dados de rotaÃÃo e torque do rotor simultaneamente com a mediÃÃo da velocidade do vento, no qual foi obtido um valor mÃximo de eficiÃncia de aproximadamente 25% e uma faixa de operaÃÃo limitada a λ=6. Conclui-se que os modelos fornecem boa precisÃo em predizer a faixa operacional de λ, no entanto os valores de Cp foram subestimados. O modelo k-ω SST apresentou o melhor resultados dentre todos. / A survey was conducted, consisting of efficiency curves applying RANS turbulence numerical models of one and two equations for a wind turbine with a diameter of 3m, using blades designed to operate under different λ with NACA 0012, 4412 and 6412 profiles. The parameterization of the mesh geometry to the size of the rotor, together with the parameterization of the refinement level compared to the ability of RANS models reached independence from the grid to the solution. Later, a numerical analysis was performed to compare the best result â a blade designed to operate under λ = 6 with the NACA 6412 profile - against experimental data. The experimental apparatus was able to collect data rotation and torque of the rotor simultaneously with the measurement of wind velocity, which obtained a maximum efficiency of approximately 25% and an operating range limited to λ = 6. It can be concluded that the models provide good accuracy in predicting the operating range of λ, however the values of Cp were underestimated. The k-ω SST model showed the best results among all.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Em ambientes savÃnicos, a variaÃÃo na densidade de Ãrvores, devido à maior disponibilidade de umidade no solo, resulta em uma paisagem espacialmente heterogÃnea e altamente dinÃmica no tempo e no espaÃo. Assim, constituem locais ideais para testar o modelo de dinÃmica de manchas em metacomunidades. Comunidades ecolÃgicas podem ser vistas como sistemas dotados de mecanismos de autocontrole. Assumir as comunidades vegetais como sistemas implica em aceitar que elas obedecem a regras comuns que regem quaisquer tipos de sistema, seja ele biolÃgico ou nÃo. Dessa forma, as comunidades vegetais devem apresentar trÃs premissas principais: (1) apresentar caracteres estruturais e funcionais, ou seja, à possÃvel distinguir os elementos que a compÃem, descrever seu arranjo no tempo e espaÃo e identificar as interaÃÃes entre eles; (2) nÃo ser uma coleÃÃo desorganizada de elementos, mas ao contrÃrio, a maneira como as espÃcies co-habitam està estruturada de forma organizada no tempo e espaÃo e (3) ser uma construÃÃo decorrente da atuaÃÃo de processos temporais que atuam mantendo certa estabilidade temporal. Baseado nessas premissas analisou-se a dinÃmica espaÃo-temporal de parÃmetros estruturais (densidade e biomassa) da comunidade e de populaÃÃes presentes em um fragmento de caatinga visualmente conservado. As anÃlises foram realizadas em uma parcela permanente de 1 hectare, instalada na Reserva Natural Serra das Almas, CearÃ, em dois tempos distintos (2002 e 2008). Verificou-se que o nÃmero de espÃcies, a composiÃÃo e a densidade total do sistema foram praticamente constantes no intervalo de tempo analisado. Com isso, o tamanho das populaÃÃes pouco alterou e a estrutura da comunidade manteve-se estÃvel. Diante disso, a comunidade apresentou padrÃes de co-ocorrÃncia bem definidos, com tendÃncia de estruturaÃÃo por competiÃÃo de espÃcies. Espacialmente, ocorreram diferenÃas entre locais (parcelas) vizinhos, onde a composiÃÃo de cada um definiu quais apresentavam maior ou menor dinamicidade. O aumento considerÃvel da biomassa total da parte aÃrea, potencialmente resultante de regeneraÃÃo antrÃpica, demonstra que a comunidade analisada encontra-se em estado intermediÃrio da fase de regeneraÃÃo. Com base na heterogeneidade espacial registrada verifica-se que o que o modelo de dinÃmica de manchas pode ser testado em pequena escala para avaliar a dinÃmica da vegetaÃÃo de caatinga e, conseqÃentemente, inferir sobre a capacidade de suporte do sistema aos efeitos antropogÃnicos e distÃrbios climÃticos / In the savanna environments, the variation in the density of the trees, due to a greater availability of the humidity in the soil, results in a heterogeneous and highly dynamic landscape in time and space. So, they constitute ideal places for testing the patch dynamics model in metacommunities. Ecological communities can be seen as an endowed system of auto-control mechanism. Taking on the vegetable communities as systems, it implies in accepting that they obey the common rules which govern any types of system, either they are biological or not. This way, the vegetable communities must present three main premises: (1) presenting structural and functional characters, in other words, it is possible to distinguish the elements which are composed, describing its arrangement in time and space and identifying the alterations among them; (2) not being a disorganized collection of elements, but, on the other way round, the manner in which species cohabit is structured in the organized form in time and space and (3) being a building resulting from the acting of the temporary processes which maintain certain temporal stability. Based on these premises, it was analyzed the spatio-temporal dynamics of the structural parameters (density and biomass) of the community and present populations in a fragment of the conserved vegetation. The analyses were done on a permanent plot of 1 hectare, installed in the Serra das Almas Natural Reservation, Ceara, in two distinct times (2002 and 2008). It was verified that the number of species, the composition and the total density of the system were practically constant in the interval of analyzed time. Therefore, the size of the populations was little altered and the communityâs structure maintained stable. In the face of this, the community presented welldefined standards of co-occurrence, with tendency of structure for species competition. Spatially, occurred differences among neighbor places (plots), where the composition of each one defined which of them presented greater or smaller dynamicity. The considerable increase of the total above-ground biomass, potentially resulting from the antropic regeneration, demonstrates that the community analyzed finds itself in an intermediary state of the regeneration phase. Based on the spatially registered heterogeneity, it is verified that the patch dynamics model can be tested in small scale for evaluating the vegetation dynamics and, consequently, inferring on the capacity of the system support to the anthropogenic effects and climatic disturbances

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A crescente utilizaÃÃo de dispositivos mÃveis, redes sem fio e aplicaÃÃes mÃveis evidencia a importÃncia da garantia de seguranÃa da informaÃÃo. Esta preocupaÃÃo surge devido aos riscos envolvidos no trÃfego de informaÃÃes sensÃveis por meio sem fio, uma vez que o meio nÃo limita os riscos de ataques, tal como nas redes convencionais. Adicionalmente, a tendÃncia no uso de prÃticas sustentÃveis defendidas pela ComputaÃÃo Verde impÃe a necessidade de concepÃÃo de aplicaÃÃes flexÃveis que busquem a reduÃÃo do consumo de recursos, como o de energia. Assim, mecanismos para o provimento de confidencialidade de informaÃÃes que trafegam por meio sem fio devem considerar a alocaÃÃo eficiente de recursos computacionais. Esta à uma questÃo chave a ser considerada no momento da concepÃÃo de aplicaÃÃes mÃveis seguras. Portanto, os mecanismos de proteÃÃo devem balancear o nÃvel de seguranÃa requerido de acordo com o consumo de recursos alocados para provÃ-lo. O emprego de informaÃÃes que caracterizam a situaÃÃo corrente (contexto) pode auxiliar nessa tarefa. Assim, a utilizaÃÃo de proteÃÃo adequada aos requisitos de seguranÃa das aplicaÃÃes e combinada com o contexto pode identificar situaÃÃes nas quais serà necessÃrio aumentar ou diminuir o nÃvel de seguranÃa, de forma a diminuir o consumo de recursos do dispositivo. Esse trabalho propÃe, portanto, um Mecanismo de SeguranÃa com AdaptaÃÃo DinÃmica (MeSAD), com foco na confidencialidade, capaz de adaptar o nÃvel de seguranÃa de acordo com o contexto e reduzir o consumo de recursos dos dispositivos mÃveis. O objetivo principal consiste em encontrar o ponto de equilÃbrio no tradeoff entre nÃvel de seguranÃa e consumo de recursos. A fim de atingir este objetivo, este trabalho apresenta tambÃm uma ferramenta de suporte à utilizaÃÃo do MeSAD durante o desenvolvimento de aplicaÃÃes mÃveis, alÃm de possibilitar a realizaÃÃo de avaliaÃÃes sobre o desempenho dos algoritmos criptogrÃficos que sÃo utilizados nos diferentes dispositivos. / The increasing use of mobile devices, wireless networks and mobile applications highlights the importance of ensuring information security. This concern arises because of the risks involved in traffic sensitive information via wireless, since it does not limit the risk of attacks, as in conventional networks. Additionally, the trend in the use of sustainable practices advocated by the Green Computing imposes the need for designing flexible applications that seek to reduce consumption of resources such as energy. Thus, mechanisms for providing confidentiality of information passing over the wireless medium should consider the efficient allocation of computing resources. This is a key issue to be considered when designing secure mobile applications. Therefore, the protection mechanisms should balance the security level required in accordance with the consumption of resources allocated to provide it. The use of information that characterizes the current situation (context) can assist in this task. Thus, the use of appropriate protective security requirements of applications and combined with the context can identify situations where you need to raise or lower the security level in order to reduce the resource consumption of the device. This work proposes a Security Mechanism Dynamic Adaptation (MeSAD), focusing on confidentiality, able to adapt the level of security according to the context and reduce the resource consumption of mobile devices. The main objective is to find the balance point in the tradeoff between the level of security and resource consumption. In order to achieve this goal, this paper presents a tool to support the use of MeSAD during the development of mobile applications, and enable the assessments on the performance of cryptographic algorithms that are used in different devices.

nÃo hà / Esta pesquisa aborda o uso de um software educacional de geometria dinÃmica (GeoGebra) para introduzir conceitos referentes ao ensino de geometria e trigonometria, tendo como base sua histÃria. Tem tambÃm como objetivo tornar o ensino de trigonometria mais significativo, atravÃs da visualizaÃÃo no computador da influÃncia da mudanÃa de parÃmetros em grÃficos de funÃÃes trigonomÃtricas. As atividades propostas tiveram por objetivos especÃficos estudar alguns aspectos das funÃÃes trigonomÃtricas atravÃs da sua visualizaÃÃo no computador bem como o desenvolvimento de applets como ferramentas de ensino. Estas atividades foram elaboradas para serem trabalhadas em laboratÃrio de informÃtica, em que o debate entre os estudantes à uma das principais estratÃgias pedagÃgicas aqui utilizadas. Estas sÃo, em geral, estruturadas da seguinte forma: construÃÃo de grÃficos de funÃÃes em uma mesma tela, comparaÃÃo dos grÃficos obtidos e conclusÃes por parte dos estudantes com a orientaÃÃo do professor. A funÃÃo seno foi empregada como exemplo, mas uma abordagem pode ser desenvolvida de forma anÃloga para as demais funÃÃes trigonomÃtricas. Os resultados deste trabalho mostraram que o uso do computador como ferramenta nas escolas permanece como um recurso importante e como um grande desafio para professores e pesquisadores, à medida que passem a ser utilizados como fonte de estudo e de criaÃÃo de estratÃgias pedagÃgicas, para as quais diversas tecnologias podem ser empregadas. Esta pesquisa analisou o quanto à relevante o uso de softwares de Geometria DinÃmica. A experimentaÃÃo nos levou a comprovar que a aquisiÃÃo de saberes por parte dos estudantes, resistentes ao ensino usual, Ã, no entanto, susceptÃvel a saltos qualitativos importantes com o uso dos applets. Este trabalho mostrou, enfim, como as familiaridades construÃdas podem conduzir a uma melhora na capacidade de precisar e estimar elementos de uma funÃÃo trigonomÃtrica. As conclusÃes aqui apresentadas resultaram da anÃlise das atividades dos estudantes, bem como de suas reflexÃes durante a resoluÃÃo destas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho, estudamos as propriedades do transporte de partÃculas em sistemas mesoscÃpicos. Na primeira parte, usamos o modelo proposto anteriormente por Zapperi et al. (Phys. Rev. Lett. 86, 3622 (2001)) para descrever o transporte de partÃculas superamortecidas e interagentes no estado estacionÃrio, na presenÃa de um obstÃculo para o fluxo, e confinadas em um canal com largura da ordem do comprimento caracterÃstico do sistema. Com este modelo, obtivemos uma equaÃÃo diferencial de primeira ordem nÃo-linear, cuja soluÃÃo em 1D à capaz de descrever a densidade ao longo de um canal 2D para diferentes sistemas de partÃculas (e.g., vÃrtices em supercondutores, colÃides e pedestres, todos simulados por dinÃmica molecular) e diferentes tipos de obstÃculos (e.g., uma barreira de energia, um canal com uma constriÃÃo e uma rede de pinos no centro do canal). Observamos que este modelo pode ser usado para descrever o escoamento de qualquer sistema de partÃculas superamortecido, desde que as interaÃÃes entre elas possam alcanÃar distÃncias maiores que os primeiros vizinhos. Na segunda parte deste trabalho, estudamos o escoamento de partÃculas interagentes (nÃo necessariamente superamortecidas) confinadas por paredes assimÃtricas. Aqui o objetivo à descrever a dinÃmica de pedestres e a dinÃmica de vÃrtices em supercondutores. Em ambos os sistemas, as paredes assimÃtricas sÃo responsÃveis pela introduÃÃo de um sentido preferencial para o fluxo. No caso da dinÃmica de pedestres, estudamos as propriedades do sistema quando os pedestres andam em sentidos opostos. Verificamos que este confinamento induz uma ordem responsÃvel pela maximizaÃÃo do escoamento. Esta ordem pode ser destruÃda quando variamos a densidade, a velocidade, a razÃo entre a largura do canal e a sua rugosidade, o ruÃdo externo e a assimetria do canal. Verificamos tambÃm que as transiÃÃes de ordem-desordem neste sistema sÃo acompanhadas de metaestabilidades e ciclos de histerese. No caso de vÃrtices em supercondutores, verificamos que, para pequenos campos de comensurabilidade entre o nÃmero de "catracas" e o nÃmero de vÃrtices, o sistema apresenta mÃltiplas transiÃÃes de depinamento. / In this work we investigate the transport properties of particles in mesoscopic systems. In the first part, we use the model originally proposed by Zapperi et al. (Phys. Rev. Lett. 86, 3622 (2001)) to describe the steady-state transport of overdamped particles in the presence of an obstacle and confined to a channel with width of the order of the characteristic size of the system. With this model, we obtain a non-linear first-order differential equation, whose solution in 1D is capable to describe the behavior of the particle density along a 2D channel for different particle systems (e.g., superconducting vortices, colloids and pedestrians, all simulated with molecular dynamics) and obstacle types (e.g, one energy barrier, a channel constriction and a network of pinning centers). We observe that such a model can be used to represent the flow of any system of overdamped particles, as long as the interactions between them can reach a distance greater than only the first neighbors. In the second part of this work, we investigate the flow of interacting particles (not necessarily overdamped) confined to a channel of asymmetrical walls. Here the main objective is to describe through molecular dynamics techniques both the flow of pedestrians as well as the transport of superconducting vortices through irregular channels. In both cases, we observe that the asymmetry of the confining walls can induce a preferential direction to the flow. In the case of pedestrians, our results indicate that, when two groups of people move in opposite directions in a ratcheted type of corridor, this induced order is also responsible for flow maximization. This order can be destroyed, however, when we change the total number of particles in the system, their target speed, the amplitude of the external added noise or the degree of the asymmetry of the channel. We also observe that the order-disorder transitions in this system are usually followed by metastability and hysteresis cycles. In the case of superconducting vortices, multiple depinning transitions are observed when there is a small comensurability field between the number of ratchets in the channel and the number of particles (vortices) in the system.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Nesta dissertaÃÃo, fizemos um estudo das propriedades difusivas de um sistema de partÃculas clÃssicas carregadas em canais quasi-unidimensionais. Mais especificamente, no CapÃtulo 2, apresentamos uma revisÃo do problema da difusÃo e do movimento browniano. Mostramos que as abordagens de Einstein e de Langevin para o movimento browniano sÃo equivalentes no limite de tempos longos. Isto foi feito atravÃs do cÃlculo analÃtico do deslocamento quadrÃtico mÃdio (MSD) de um sistema unidimensional de N partÃculas nÃo--interagentes atravÃs da soluÃÃo da equaÃÃo de difusÃo. No CapÃtulo 3, introduzimos o mÃtodo de DinÃmica Molecular (DM), amplamente utilizado em simulaÃÃes computacionais de sistemas de N partÃculas clÃssicas. Apresentamos dois mÃtodos de integraÃÃo numÃrica das equaÃÃes de movimento: o algoritmo de Verlet e o algoritmo leapfrog. Abordamos brevemente o mÃtodo de DinÃmica Molecular de Langevin (DML), que inclui um termo de flutuaÃÃes tÃrmicas (forÃa estocÃstica), devido Ãs colisÃes das molÃculas do fluido com as partÃculas do sistema. Finalmente, apresentamos uma aproximaÃÃo do mÃtodo de DML chamada DinÃmica Browniana (DB). No CapÃtulo 4, estudamos as propriedades difusivas, atravÃs da anÃlise do deslocamento quadrÃtico mÃdio, de um sistema de partÃculas clÃssicas carregadas sujeitas à aÃÃo de um potencial de confinamento unidimensional, analisando a transiÃÃo do regime de difusÃo em linha (SFD) para o regime de difusÃo bidimensional (2D). Vimos como ocorre essa transiÃÃo em funÃÃo dos parÃmetros que regulam o potencial de confinamento. Discutimos a validade dos resultados numÃricos obtidos em relaÃÃo a resultados analÃticos teÃricos encontrados na literatura. Finalmente, no CapÃtulo 5, apresentamos um resumo dos resultados obtidos, bem como discutimos perspectivas e sugestÃes para futuros trabalhos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As equaÃÃes nÃo lineares de Fokker-Planck - EFPNL sÃo equaÃÃes diferenciais capazes de descrever macroscopicamente sistemas fÃsicos e quÃmicos que apresentam algum tipo de difusÃo anÃmala. Como exemplos de aplicaÃÃes de importÃncia cientÃfica e tecnolÃgica, podemos citar o processo de transporte em meios porosos, a dinÃmica de crescimento de superfÃcies, difusÃo de polÃmeros do tipo micelas quebrÃveis e dinÃmica de vÃrtices em supercondutores do tipo II. Para este Ãltimo, sabe-se que o movimento de vÃrtices causa dissipaÃÃo de energia, e a interaÃÃo entre eles pode ser representada por uma funÃÃo do tipo Bessel modificada. Portanto, no sentido de modelar vÃrtices em supercondutores, estudamos o movimento de partÃculas interagentes em regime de superamortecimento e em contato com um reservatÃrio tÃrmico a temperatura T, utilizando esse mesmo tipo de interaÃÃo para vÃrtices. Mostramos entÃo, por meio do formalismo das equaÃÃes nÃo lineares de Fokker-Planck, que hà uma associaÃÃo do sistema em estudo, no limite de temperatura T=0, com a estatÃstica generalizada de Tsallis. Para comprovar essa relaÃÃo direta utilizamos o conhecido teorema H e suas generalizaÃÃes, o qual permite uma relaÃÃo entre o funcional entrÃpico generalizado com uma famÃlia de EFPNL. Mostramos ainda que para temperaturas relativamente altas, o sistema deve ser melhor representado pela estatÃstica padrÃo de Boltzmann-Gibbs, pois a funÃÃo distribuiÃÃo de partÃculas, no estado estacionÃrio, tem a forma de uma gaussiana. AlÃm dos resultados analÃticos para a funÃÃo distribuiÃÃo, resultados numÃricos foram obtidos para o movimento superamortecido de partÃculas interagentes por meio de DinÃmica Molecular com a inclusÃo de um ruÃdo branco (aditivo), confirmando assim os resultados teÃricos. / The Fokker-Planck equations of nonlinear - EFPNL are differential equations able to describe macroscopic physical and chemical systems that have some type of anomalous diffusion. Examples of applications of scientific and technological importance, we may cite the case of transport in porous media, the growth dynamics of surfaces, diffusion of polymerlike breakable micelles and the dynamics of interacting vortices in type II superconductors. For the latter, it is known that the vortex motion causes power dissipation, and the interaction between them can be represented by a modified Bessel function type. Therefore, in order to model vortices in superconductors, we study the overdamped motion of interacting particles in contact with a thermal reservoir at temperature T, using the same type of interaction for vortices. We show, by means of the nonlinear Fokker-Planck equations formalism, that there is an association of the system under study, in the temperature limit T = 0, with the generalized Tsallis statistics. To prove this direct relation, we use the well-known H theorem and its generalizations, which allows an unambiguous relationship between the generalized entropy function with EFPNL. We show that even for relatively high temperatures, the system should be better represented by the Boltzmann-Gibbs standard statistical, since the distribution function of particles in the steady state, has the form of a Gaussian. In addition to the analytical results for the distribution function, numerical results for overdamped motion of interacting particles were obtained by molecular dynamics with the addition of white noise (additive) thus confirming the theoretical results.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / The coastal plains are one of the most fragile ecosystems known, however, have the highest rate of use, occupation, urbanization and population density in the world. This fact demonstrates the need to require specific studies in this area so that your planning is done sustainably. Thus, the present thesis held in the coastal municipalities of Caucaia and Aquiraz, CearÃ, located in the metropolitan region of Fortaleza, aimed to analyze the socio-environmental dynamics of the coastal zone, assessing the levels of vulnerability to erosion of the site. The methodology was performed by monitoring the 12 points marked, in which they were made, field work with the realization of profiles transverse, measurements of height, period and direction of waves and sediment samples collected in the beach zone, dunes and frontal dunes to back morphoscopy and analysis granulometric, and survey data such as winds, rainfall, currents, temperature and tidal fluctuations. According to the results given that the coastal area studied had almost entirely, urbanization and occupation by tourist activities, and this in some specific environments have lower intensity due to unattractive and/or speculation has yet to be inserted so active on the beach. The evolution of the urban city of Caucaia occurred more intensely compared to the occupation of Aquiraz, even the latter has a history older than the first city, a fact proven by the characteristics social and economic. In the oceanographic aspects there was tidal amplitudes monthly maximum 3.1 minimum 2,3 m. In Caucaia the wave height ranged from 0,60 m to 2,10 m Aquiraz a variation of 1,5 m and 0,50 m wave predominance of type sea. The morphoscopy identified in dune environments and beach sediments matte and shiny, which demonstrate the existence of interaction between environments underwater and wind transport. As the modal states, the coast of Caucaia characterized by beaches with a tendency to intermediate stages, resulting in certain periods of the year in the reflective beach stages in Iparana and dissipative stages in Pacheco and IcaraÃ. Already in Aquiraz modal stages were also characterized by beaches tend to intermediate stages, only in getting internships reflective stages in Iguape. It was confirmed the retreat of the shoreline around the coastline studied based on the program DSAS 4.2, with rates ranging from -4,10 m/year to 0,35 m/year in Caucaia and -1,4 m/year to -0,25 m/year in Aquiraz. In view of the foregoing it was found that the coast of Caucaia showed average to high vulnerability to erosion taking place as a major problem in the forms of use and occupancy of interaction between environments of the coastal zone, while in Aquiraz was low to high along its entire length, with the most problematic areas of real estate speculation should be preserved. These implications may clarify why the erosion processes are more intense in coastal Caucaia in relation to coastal Aquiraz, mainly because of the position of the coastline, that is, how the elements studied oceanographic reached the coast, in the case, in coastal Caucaia these are much more intenseIt is concluded that, in comparative diagnosis of the two cities through the methodologies, the erosion indicators, the categories and morphodynamics that, the vulnerability to coastal together with conditions receding coast line and reduced sediment supply, is related mainly with the evolution of the occupation, the use and the forms of dynamic coastal area. / As planÃcies litorÃneas sÃo um dos ecossistemas mais frÃgeis conhecidos, que, no entanto, apresentam o maior Ãndice de uso, ocupaÃÃo, urbanizaÃÃo e densidade demogrÃfica em todo o mundo. Tal fato demonstra a necessidade dessa Ãrea requerer estudos especÃficos para que seu ordenamento seja feito de forma sustentÃvel. Dessa forma, a presente tese, realizada no litoral dos municÃpios de Caucaia e Aquiraz, CearÃ, localizados na regiÃo metropolitana de Fortaleza, teve como objetivo analisar a dinÃmica socioambiental da zona costeira, avaliando os Ãndices de vulnerabilidade à erosÃo do local. A metodologia foi realizada por meio do monitoramento de 12 pontos demarcados, nos quais foram feitos, trabalhos de campo com a realizaÃÃo de perfis transversais, mediÃÃes da altura, perÃodo e direÃÃo das ondas e coletas de amostras de sedimentos na faixa praial e campos de dunas mÃveis e frontais para posterior anÃlise granulomÃtrica e morfoscopia e levantamentos de dados como ventos, pluviometria, correntes, temperatura e oscilaÃÃes das marÃs. Nos resultados obtidos conferiu-se que, a zona costeira estudada apresentou em quase sua totalidade, ocupaÃÃo por urbanizaÃÃo e atividades turÃsticas, tendo esta em alguns pontos especÃficos menor intensidade devido possuir ambientes sem atrativos e/ou a especulaÃÃo imobiliÃria ainda nÃo ter se inserido de forma na praia. A evoluÃÃo urbana do municÃpio de Caucaia se deu de forma mais intensa se comparada à ocupaÃÃo de Aquiraz, mesmo esta Ãltima tendo um histÃrico mais antigo que a do primeiro municÃpio, fato comprovado pelas caracterÃsticas sociais e econÃmicas locais. Nos aspectos oceanogrÃficos verificou-se amplitudes de marÃs mensais com mÃximas de 3,1 m e mÃnimas de 2,3 m. Em Caucaia a altura da onda variou de 0,60 m a 2,10 m e em Aquiraz apresentou variaÃÃo de 1,5 m e 0,50 m e predominÃncia de ondas do tipo sea. A morfoscopia identificou nos ambientes dunares e praiais sedimentos foscos e brilhosos, o que constata a existÃncia da interaÃÃo entre ambientes de transportes eÃlicos e subaquÃticos. Conforme os estados modais, o litoral de Caucaia caracterizou-se com praias de tendÃncia a estÃgios intermediÃrios, obtendo em certos perÃodos do ano estÃgios reflexivos na praia de Iparana e estÃgios dissipativos nas praias de Pacheco e IcaraÃ. Jà em Aquiraz os estÃgios modais tambÃm caracterizaram-se por praias de tendÃncia a estÃgios intermediÃrios, obtendo estÃgios reflexivos apenas na praia do Iguape. Confirmou-se o recuo da linha de costa em todo o litoral analisado, com base no programa DSAS 4.2, com taxas entre -4,10 m/ano a 0,35 m/ano em Caucaia e de -1,4 a -0,25 em Aquiraz. Diante do que foi exposto constatou-se que o litoral de Caucaia apresentou vulnerabilidade mÃdia à alta à erosÃo tendo como problema maior no local as formas de uso e ocupaÃÃo dos ambientes de interaÃÃo entre a zona costeira, enquanto que em Aquiraz foi de baixa à alta em toda sua extensÃo, tendo como problemÃtica maior a especulaÃÃo imobiliÃria de Ãreas que deveriam ser preservadas. Tais implicaÃÃes podem esclarecer o porquà dos processos erosivos serem mais intensos no litoral de Caucaia em relaÃÃo ao litoral de Aquiraz, principalmente por causa da posiÃÃo da linha de costa, isto Ã, da forma como os elementos oceanogrÃficos chegam à costa estudada, no caso, no litoral de Caucaia estes sÃo bem mais intensos. Conclui-se que, no diagnÃstico comparativo dos dois municÃpios por meio das metodologias, dos indicadores erosivos e das categorizaÃÃes morfodinÃmicas que a vulnerabilidade costeira, em conjunto com as condiÃÃes de recuo da linha costa e a diminuiÃÃo do suprimento sedimentar, està relacionada, sobretudo, com a evoluÃÃo da ocupaÃÃo, das formas de uso e da dinÃmica costeira da Ãrea.

Universidade Federal do Cearà / O atual estÃgio de desenvolvimento de tÃcnicas experimentais permite a sÃntese de partÃculas coloidais complexas, cuja superfÃcie pode ser precisamente "decorada" com propriedades fÃsicas e/ou quÃmicas diferentes. Tais coloides sÃo usualmente definidos como partÃculas patchy. Como resultado da modificaÃÃo de partes da superfÃcie de tais partÃculas, a interaÃÃo entre as mesmas à geralmente caracterizada por um potencial anisotrÃpico. Estudar e compreender o processo de auto-organizaÃÃo desse sistema particular à de grande interesse tanto do ponto de vista cientÃfico como tecnolÃgico devido sua utilizaÃÃo em materiais funcionais. Nessa dissertaÃÃo, estuda-se o comportamento de um sistema bidimensional de partÃculas patchy carregadas, nas quais a superfÃcie à decorada pontualmente com uma carga de sinal contrÃrio do centro da mesma de modo que cada coloide possua uma carga total C responsÃvel pelo potencial de interaÃÃo. Neste trabalho foi utilizada a tÃcnica de simulaÃÃo DinÃmica Molecular para estudar o processo de auto-organizaÃÃo dessas partÃculas para diversas densidades e temperaturas. Contudo, antes de apresentar resultados numÃricos apresenta-se o modelo de partÃcula patchy e verifica-se o comportamento da energia de interaÃÃo com dependÃncia na carga efetiva da partÃcula e com o nÃmero de sÃtios ativos (p) que decoram as superfÃcies dos coloides, chamados de patches. Nota-se que o estudo de tais parÃmetros à fundamental na previsÃo de estruturas que o sistema se estabiliza. Apresentam-se as estruturas de mÃnima energia estÃveis, de um sistema com p=2 e carga total neutra, em um diagrama de fases com dependÃncia na temperatura e densidade para p=2. Esse diagrama apresenta claramente duas fases bem definidas que foram distinguidas atravÃs de cÃlculos de propriedades termodinÃmicas durante a simulaÃÃo. Resultados para diferente p e carga total tambÃm sÃo apresentados a fim de mostrar a influencia do nÃmero de patches, e da carga total, na configuraÃÃo do sistema. Em geral, observa-se que para altos valores da carga total e/ou nÃmero de patches de cada partÃcula, o potencial repulsivo prevalece fazendo com que o sistema se estabilize em uma configuraÃÃo cristalina. Por outro lado, um sistema composto de partÃculas com baixo valor de carga total ou numero de patches as partÃculas apresentam um potencial atrativo induzindo diferentes tipos de configuraÃÃes no sistema, como, por exemplo, estruturas na forma de anÃis e linhas de partÃculas. / The current stage of development of experimental techniques allow the synthesis of particles complex colloidal, whose surface can be precisely "decorated" with physical properties and/or chemical combinations. Such colloids are usually defined as patchy particles. As result of the modification of parts of the surface of such particles, the interaction between them is generally characterized by an anisotropic potential. Study and understand the process of self-organization of this particular system is of great interest both from the scientific point of view as technology, because of its use in functional materials. In this dissertation, we study. The behavior of a two-dimensional system patchy charged particles, in which the surface is decorated with a timely charge sign opposite that located in the particle center. Thus, patchy each particle has a net charge C, which is result of the difference between the point charges on the surface and that in the particle center patchy. This study uses the technique of computer simulation of molecular dynamics to study the process of self-organization of particles patchy depending on the density and temperature. Initially, we present the model of patchy particles studied here and there is the behavior of the interaction energy between two particles and its dependence on load effective particle (liquid charge) and the number of active sites (p) that decorate the surfaces of colloids, called patches . The study of these parameters is important for understanding the self-organized structures obtained. Presents the stable structures of minimum energy a system with p=2 and C=0 as a function of temperature and density. In general, we observe two well defined phases were distinguished by calculation of thermodynamic properties during the simulation. Results for different values of p and C are also presented order to show the influence of this parameter in the system configuration. In general, it is observed that for large values of the charge and/or number of patches, the repulsive potential prevails causing the system to stabilize in a crystalline configuration. On the other hand, for a system composed of particles with a low value of charge and/or the number od patches interaction potential is attractive inducing predominantly resulting composite structures in the form of clusters of ring and lines particles.

O presente trabalho trata da anÃlise dos impactos na dinÃmica costeira decorrentes da implantaÃÃo de parques eÃlicos no municÃpio de Trairi-CE. Embora a energia eÃlica seja considerada uma fonte energÃtica que nÃo gere resÃduos, a instalaÃÃo daqueles empreendimentos desencadeia significativas transformaÃÃes paisagÃsticas que podem comprometer a estrutura e funcionamento das paisagens onde tais atividades sÃo desenvolvidas. Esta situaÃÃo ganha maior significado quando os parques eÃlicos sÃo instalados nos ambientes frÃgeis da planÃcie costeira, fato que compromete o discurso de energia limpa em questÃo. A anÃlise geoambiental (TRICART, 1977; SOUZA, 2003; ROSS, 2006; MEIRELES, 2006, 2008, 2011; SOUZA et al, 2009) e a discussÃo jurÃdica de meio ambiente relacionadas aos aspectos do potencial eÃlico brasileiro, da avaliaÃÃo de impactos ambientais e do licenciamento ambiental, constituem a base teÃrica essencial ao desenvolvimento do trabalho. A partir da identificaÃÃo e anÃlise dos impactos ambientais decorrentes da implantaÃÃo dos parques eÃlicos, foi constatado que a grande maioria ocorre sobre o campo de dunas mÃveis. Isto ocorre devido sua significativa morfologia frente aos corredores de captaÃÃo de ventos da zona costeira. No entanto, tanto estes ambientes quanto os demais que compÃem os sistemas litorÃneos sÃo extremamente frÃgeis e desempenham papel de fundamental importÃncia no fluxo sedimentar da planÃcie litorÃnea. Diante das observaÃÃes dos parques eÃlicos instalados ou em processo de construÃÃo na presente Ãrea de estudo, constatou-se que todas as Ãreas ocupadas pelas estruturas internas daqueles empreendimentos sÃo diretamente ou indiretamente degradadas devido à alteraÃÃo da morfologia e fisionomia das unidades geoambientais, tendo como efeitos mais marcantes: desmatamento e soterramento das dunas fixas, fixaÃÃo artificial e/ou compactaÃÃo de dunas, impactos na hidrografia superficial e subterrÃnea e soterramento de lagoas interdunares. Dentro do que foi exposto, sugere-se a implantaÃÃo de uma polÃtica de planejamento participativo que envolva o monitoramento e o controle socioambiental de empreendimentos potencialmente degradantes da planÃcie litorÃnea de Trairi, de modo a minimizar os efeitos adversos de suas instalaÃÃes. / This work deals with impact analysis on coastal dynamics resulting from the implementation of wind farms in the municipality of Trairi-CE. Though wind power is considered an energy source that does not generate waste, the installation from those businesses triggers significant landscape changes that can compromise the structure and functioning of landscapes where such activities are developed. This situation takes on greater significance when wind farms are installed in fragile environments of the coastal plain, a fact that undermines the power clean speech in question. The geoenvironmental analysis (TRICART, 1977; SOUZA, 2003; ROSS, 2006; MEIRELES, 2006, 2008, 2011; SOUZA et al, 2009) and the legal discussion of environment related at the aspects of the Brazilian wind potential, environmental impact assessment and environmental licensing, constitute the essential theoretical basis for the development of this work. Based on the identification and analysis of environmental impacts resulting from the implementation of wind farms, it was found that the majority occur on the field of mobile dunes. This is due to its significant morphology front to wind capturing aisles in the coastal zone. However, both these environments as the others that make up the coastal systems are extremely fragile and play fundamental role in sediment flow of the coastal plain. Given the observations of installed wind farms or under construction ones in this area of study, it was found that all the areas occupied by the internal structures of those undertakings are directly or indirectly degraded due to the change of morphology and physiognomy of geoenvironmental units, with the effects more striking: deforestation and burial of fixed dunes, artificial fixing and/or compression dunes, impacts on surface and groundwater hydrology and burial of inter-dune ponds. Within the foregoing, it is suggested the implementation of a participatory planning policy that involves monitoring and environmental control of potentially degrading enterprises of the coastal plain of Trairi, in order to minimize the adverse effects of its facilities.