Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9008_1.pdf: 1126872 bytes, checksum: 50307c1937b6631716651aab93f157dc (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Escoamentos bifásicos são encontrados em processos industriais, naturais ou biológicos. Além de ser importante predizer o comportamento do escoamento através da solução das equações que descrevem o fenômeno físico, conhecer como os parâmetros do sistema influenciam no comportamento deste escoamento pode melhorar o conhecimento do mesmo. O conhecimento prévio dos parâmetros que mais influenciam no comportamento de sistemas físicos pode depender de uma boa análise de sensibilidade realizada a priori. O objetivo deste trabalho é simular numericamente transitórios de escoamentos bifásicos e realizar estudos de sensibilidade no modelo matemático usando o formalismo de perturbação diferencial. O modelo matemático considera o escoamento bifásico, unidimensional, incompressível e adiabático, mas sem mudança de fase. A transferência de quantidade de movimento na interface inclui os termos interfaciais de massa virtual, arraste, tensão turbulenta de Reynolds e de diferença de pressão interfacial. Para obter a solução do sistema de equações diferenciais é usado um esquema implícito de diferenças finitas. Os resultados das simulações mostram as distribuições temporal e espacial da fração de vazio, velocidades do líquido e do gás e pressão para os vetores de estado e adjunto. Os coeficientes de sensibilidade calculados através do método perturbativo diferencial são comparados com aqueles calculados através dos métodos analítico e direto. Dois casos-problema foram considerados neste trabalho: um escoamento anular e um escoamento de bolhas. Para cada caso, foram estudados dois tipos de respostas: valores médios e locais para as grandezas fração de vazio, velocidades das fases e pressão. Os parâmetros estudados são aqueles que definem as propriedades físicas das fases (por exemplo, a densidade), as condições de contorno e inicial do problema (por exemplo, a fração de vazio na entrada do tubo) e os coeficientes de interação interfacial (por exemplo, o termo de arraste). Os resultados obtidos para os coeficientes de sensibilidade calculados através dos métodos perturbativos mostram excelente concordância com aqueles obtidos através da solução direta do problema ou, quando possível, através da solução analítica do mesmo

Uma nova geração de alunos, imersos em tecnologias que envolvem a utilização de mensagens de texto, mídias sociais e games, vem surgindo a cada dia, trazendo um foco diferente, uma mentalidade e um estilo de aprendizagem distinto em relação às gerações que os precederam. Estes alunos sentem-se igualmente confortáveis aprendendo em ambientes virtuais ou reais, pois não conseguem ver a diferença que separa um mundo do outro. A experiência de uso dessas tecnologias imersivas em um ambiente educacional poderia desencadear no aluno um maior engajamento e assim favorecer os processos de aprendizagem? Esta dissertação apresenta a possibilidade de utilização de um simulador social como recurso pedagógico, apresentando o recurso de simulação educativa de um conteúdo da disciplina de Física no contexto de um mundo virtual. Podemos trazer para esta situação de ensino e aprendizagem a possibilidade de reproduzir experiências pessoais, que são certamente mais significativas do que situações em que apenas apresentamos um modelo descritivo demonstrando o fenômeno. Novas possibilidades de interação e colaboração surgem neste modelo de simulação. Para tanto, foi desenvolvido um simulador que contempla um fenômeno físico estudado no primeiro ano do ensino médio, a colisão de dois corpos. A ambientação deste simulador remete o estudante a um parque de diversões, no qual ele interage com uma de suas atrações, o Carro Choque. A simulação aqui proposta busca instigar o aluno a descobrir “o que aconteceria se”. Mais que um simulador finalizado que apenas representa o fenômeno e determina qual a resposta é a correta, este simulador tem por objetivo auxiliar o aluno a observar o fenômeno e melhor compreender os conceitos a ele associados, formular suas próprias hipóteses e conclusões, tendo preferencialmente a presença de um professor que o instigue, crie as situações problema para que este aluno busque identificar as possíveis alternativas. Para validação da pesquisa, utilizou-se o simulador em uma turma de oitava série do ensino fundamental, com o objetivo de observar evidências de aprendizagem e engajamento dos estudantes no simulador proposto. Os seis alunos envolvidos na pesquisa, de cunho qualitativo, passaram por cinco etapas de observação, seguindo metodologia com base construtivista, tendo como principais referenciais os teóricos Piaget e Inhelder e Sinclair. A partir do acompanhamento dos alunos nos experimentos, foi possível observar que este modelo simulado alcançou os objetivos inicialmente propostos. A interatividade e imersão propiciados pelo ambiente virtual proporcionam um maior nível de engajamento aos alunos envolvidos na pesquisa e se mostraram facilitadores dos processos de aprendizagem relacionados aos fenômenos físicos considerados. / A new generation of students, immersed in technologies which evolve with the use of text messages, social media and games, emerges day after day, bringing a different focus, learning mechanisms different from preceding generations. These students feel equally comfortable to learn in virtual or real environments, as they do not see the difference that separates one world from the other. The experience in the use of these immersive technologies in an educational environment could trigger in the student a higher level of engagement and in this way favor learning processes? This Masters dissertation presents an investigation about the use of a social simulator as a pedagogical resource, proposing an educational simulation resource of a topic in Physics, in the context of a virtual world. One may bring for this learning situation the possibility to reproduce personal experiences, which are certainly more significant than other situations in which a descriptive model demonstrating a given phenomenon is used. New possibilities of interaction and collaboration emerge in this simulation model. A simulator has been developed involving a physics phenomenon that is studied in the first year of high school: two-body collision. The setting chosen for the simulator was an amusement park, in which the student interacts with one of its attractions, the bumper car. The simulation proposed here attempts to instigate the student to find out “what would happen if”. More than a closed simulator that only represents the given phenomenon and determines which would be the correct answer, this simulator has as a main goal to help the student to observe the phenomenon and better understand the concepts associated to it, to formulate his/her own hypotheses and conclusions, preferably working with a teacher who can instigate him, who can create problem situations for the student to try to identify possible alternatives. To validate the research, the simulator has been used in a class with the goal of observing students’ learning and engagement evidence. The six students who participated in this qualitative research went through five observation steps, following a constructivist methodology, mainly based on the theorists Piaget, Inhelder and Sinclair. The experiments demonstrated that the simulated model achieved the proposed goals. The interactivity and immersion of the virtual world enabled a higher engagement level of the students participating in the research, and facilitated learning processes related to the physical phenomenon considered.

Uma nova geração de alunos, imersos em tecnologias que envolvem a utilização de mensagens de texto, mídias sociais e games, vem surgindo a cada dia, trazendo um foco diferente, uma mentalidade e um estilo de aprendizagem distinto em relação às gerações que os precederam. Estes alunos sentem-se igualmente confortáveis aprendendo em ambientes virtuais ou reais, pois não conseguem ver a diferença que separa um mundo do outro. A experiência de uso dessas tecnologias imersivas em um ambiente educacional poderia desencadear no aluno um maior engajamento e assim favorecer os processos de aprendizagem? Esta dissertação apresenta a possibilidade de utilização de um simulador social como recurso pedagógico, apresentando o recurso de simulação educativa de um conteúdo da disciplina de Física no contexto de um mundo virtual. Podemos trazer para esta situação de ensino e aprendizagem a possibilidade de reproduzir experiências pessoais, que são certamente mais significativas do que situações em que apenas apresentamos um modelo descritivo demonstrando o fenômeno. Novas possibilidades de interação e colaboração surgem neste modelo de simulação. Para tanto, foi desenvolvido um simulador que contempla um fenômeno físico estudado no primeiro ano do ensino médio, a colisão de dois corpos. A ambientação deste simulador remete o estudante a um parque de diversões, no qual ele interage com uma de suas atrações, o Carro Choque. A simulação aqui proposta busca instigar o aluno a descobrir “o que aconteceria se”. Mais que um simulador finalizado que apenas representa o fenômeno e determina qual a resposta é a correta, este simulador tem por objetivo auxiliar o aluno a observar o fenômeno e melhor compreender os conceitos a ele associados, formular suas próprias hipóteses e conclusões, tendo preferencialmente a presença de um professor que o instigue, crie as situações problema para que este aluno busque identificar as possíveis alternativas. Para validação da pesquisa, utilizou-se o simulador em uma turma de oitava série do ensino fundamental, com o objetivo de observar evidências de aprendizagem e engajamento dos estudantes no simulador proposto. Os seis alunos envolvidos na pesquisa, de cunho qualitativo, passaram por cinco etapas de observação, seguindo metodologia com base construtivista, tendo como principais referenciais os teóricos Piaget e Inhelder e Sinclair. A partir do acompanhamento dos alunos nos experimentos, foi possível observar que este modelo simulado alcançou os objetivos inicialmente propostos. A interatividade e imersão propiciados pelo ambiente virtual proporcionam um maior nível de engajamento aos alunos envolvidos na pesquisa e se mostraram facilitadores dos processos de aprendizagem relacionados aos fenômenos físicos considerados. / A new generation of students, immersed in technologies which evolve with the use of text messages, social media and games, emerges day after day, bringing a different focus, learning mechanisms different from preceding generations. These students feel equally comfortable to learn in virtual or real environments, as they do not see the difference that separates one world from the other. The experience in the use of these immersive technologies in an educational environment could trigger in the student a higher level of engagement and in this way favor learning processes? This Masters dissertation presents an investigation about the use of a social simulator as a pedagogical resource, proposing an educational simulation resource of a topic in Physics, in the context of a virtual world. One may bring for this learning situation the possibility to reproduce personal experiences, which are certainly more significant than other situations in which a descriptive model demonstrating a given phenomenon is used. New possibilities of interaction and collaboration emerge in this simulation model. A simulator has been developed involving a physics phenomenon that is studied in the first year of high school: two-body collision. The setting chosen for the simulator was an amusement park, in which the student interacts with one of its attractions, the bumper car. The simulation proposed here attempts to instigate the student to find out “what would happen if”. More than a closed simulator that only represents the given phenomenon and determines which would be the correct answer, this simulator has as a main goal to help the student to observe the phenomenon and better understand the concepts associated to it, to formulate his/her own hypotheses and conclusions, preferably working with a teacher who can instigate him, who can create problem situations for the student to try to identify possible alternatives. To validate the research, the simulator has been used in a class with the goal of observing students’ learning and engagement evidence. The six students who participated in this qualitative research went through five observation steps, following a constructivist methodology, mainly based on the theorists Piaget, Inhelder and Sinclair. The experiments demonstrated that the simulated model achieved the proposed goals. The interactivity and immersion of the virtual world enabled a higher engagement level of the students participating in the research, and facilitated learning processes related to the physical phenomenon considered.

Uma nova geração de alunos, imersos em tecnologias que envolvem a utilização de mensagens de texto, mídias sociais e games, vem surgindo a cada dia, trazendo um foco diferente, uma mentalidade e um estilo de aprendizagem distinto em relação às gerações que os precederam. Estes alunos sentem-se igualmente confortáveis aprendendo em ambientes virtuais ou reais, pois não conseguem ver a diferença que separa um mundo do outro. A experiência de uso dessas tecnologias imersivas em um ambiente educacional poderia desencadear no aluno um maior engajamento e assim favorecer os processos de aprendizagem? Esta dissertação apresenta a possibilidade de utilização de um simulador social como recurso pedagógico, apresentando o recurso de simulação educativa de um conteúdo da disciplina de Física no contexto de um mundo virtual. Podemos trazer para esta situação de ensino e aprendizagem a possibilidade de reproduzir experiências pessoais, que são certamente mais significativas do que situações em que apenas apresentamos um modelo descritivo demonstrando o fenômeno. Novas possibilidades de interação e colaboração surgem neste modelo de simulação. Para tanto, foi desenvolvido um simulador que contempla um fenômeno físico estudado no primeiro ano do ensino médio, a colisão de dois corpos. A ambientação deste simulador remete o estudante a um parque de diversões, no qual ele interage com uma de suas atrações, o Carro Choque. A simulação aqui proposta busca instigar o aluno a descobrir “o que aconteceria se”. Mais que um simulador finalizado que apenas representa o fenômeno e determina qual a resposta é a correta, este simulador tem por objetivo auxiliar o aluno a observar o fenômeno e melhor compreender os conceitos a ele associados, formular suas próprias hipóteses e conclusões, tendo preferencialmente a presença de um professor que o instigue, crie as situações problema para que este aluno busque identificar as possíveis alternativas. Para validação da pesquisa, utilizou-se o simulador em uma turma de oitava série do ensino fundamental, com o objetivo de observar evidências de aprendizagem e engajamento dos estudantes no simulador proposto. Os seis alunos envolvidos na pesquisa, de cunho qualitativo, passaram por cinco etapas de observação, seguindo metodologia com base construtivista, tendo como principais referenciais os teóricos Piaget e Inhelder e Sinclair. A partir do acompanhamento dos alunos nos experimentos, foi possível observar que este modelo simulado alcançou os objetivos inicialmente propostos. A interatividade e imersão propiciados pelo ambiente virtual proporcionam um maior nível de engajamento aos alunos envolvidos na pesquisa e se mostraram facilitadores dos processos de aprendizagem relacionados aos fenômenos físicos considerados. / A new generation of students, immersed in technologies which evolve with the use of text messages, social media and games, emerges day after day, bringing a different focus, learning mechanisms different from preceding generations. These students feel equally comfortable to learn in virtual or real environments, as they do not see the difference that separates one world from the other. The experience in the use of these immersive technologies in an educational environment could trigger in the student a higher level of engagement and in this way favor learning processes? This Masters dissertation presents an investigation about the use of a social simulator as a pedagogical resource, proposing an educational simulation resource of a topic in Physics, in the context of a virtual world. One may bring for this learning situation the possibility to reproduce personal experiences, which are certainly more significant than other situations in which a descriptive model demonstrating a given phenomenon is used. New possibilities of interaction and collaboration emerge in this simulation model. A simulator has been developed involving a physics phenomenon that is studied in the first year of high school: two-body collision. The setting chosen for the simulator was an amusement park, in which the student interacts with one of its attractions, the bumper car. The simulation proposed here attempts to instigate the student to find out “what would happen if”. More than a closed simulator that only represents the given phenomenon and determines which would be the correct answer, this simulator has as a main goal to help the student to observe the phenomenon and better understand the concepts associated to it, to formulate his/her own hypotheses and conclusions, preferably working with a teacher who can instigate him, who can create problem situations for the student to try to identify possible alternatives. To validate the research, the simulator has been used in a class with the goal of observing students’ learning and engagement evidence. The six students who participated in this qualitative research went through five observation steps, following a constructivist methodology, mainly based on the theorists Piaget, Inhelder and Sinclair. The experiments demonstrated that the simulated model achieved the proposed goals. The interactivity and immersion of the virtual world enabled a higher engagement level of the students participating in the research, and facilitated learning processes related to the physical phenomenon considered.