Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em uma grande gama de problemas físicos, governados por equações diferenciais, muitas vezes é de interesse obter-se soluções para o regime transiente e, portanto, deve-se empregar técnicas de integração temporal. Uma primeira possibilidade seria a de aplicar-se métodos explícitos, devido à sua simplicidade e eficiência computacional. Entretanto, esses métodos frequentemente são somente condicionalmente estáveis e estão sujeitos a severas restrições na escolha do passo no tempo. Para problemas advectivos, governados por equações hiperbólicas, esta restrição é conhecida como a condição de Courant-Friedrichs-Lewy (CFL). Quando temse a necessidade de obter soluções numéricas para grandes períodos de tempo, ou quando o custo computacional a cada passo é elevado, esta condição torna-se um empecilho. A fim de contornar esta restrição, métodos implícitos, que são geralmente incondicionalmente estáveis, são utilizados. Neste trabalho, foram aplicadas algumas formulações implícitas para a integração temporal no método Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) de modo a possibilitar o uso de maiores incrementos de tempo e uma forte estabilidade no processo de marcha temporal. Devido ao alto custo computacional exigido pela busca das partículas a cada passo no tempo, esta implementação só será viável se forem aplicados algoritmos eficientes para o tipo de estrutura matricial considerada, tais como os métodos do subespaço de Krylov. Portanto, fez-se um estudo para a escolha apropriada dos métodos que mais se adequavam a este problema, sendo os escolhidos os métodos Bi-Conjugate Gradient (BiCG), o Bi-Conjugate Gradient Stabilized (BiCGSTAB) e o Quasi-Minimal Residual (QMR). Alguns problemas testes foram utilizados a fim de validar as soluções numéricas obtidas com a versão implícita do método SPH. / In a wide range of physical problems governed by differential equations, it is often of interest to obtain solutions for the unsteady state and therefore it must be employed temporal integration techniques. One possibility could be the use of an explicit methods due to its simplicity and computational efficiency. However, these methods are often only conditionally stable and are subject to severe restrictions for the time step choice. For advective problems governed by hyperbolic equations, this restriction is known as the Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) condition. When there is the need to obtain numerical solutions for long periods of time, or when the computational cost for each time step is high, this condition becomes a handicap. In order to overcome this restriction implicit methods can be used, which are generally unconditionally stable. In this study, some implicit formulations for time integration are used in the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method to enable the use of larger time increments and obtain a strong stability in the time evolution process. Due to the high computational cost required by the particles tracking at each time step, the implementation will be feasible only if efficient algorithms were applied for this type of matrix structure such as Krylov subspace methods. Therefore, we carried out a study for the appropriate choice of methods best suited to this problem, and the methods chosen were the Bi-Conjugate Gradient (BiCG), the Bi-Conjugate Gradient Stabilized (BiCGSTAB) and the Quasi-Minimal Residual(QMR). Some test problems were used to validate the numerical solutions obtained with the implicit version of the SPH method.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em uma grande gama de problemas físicos, governados por equações diferenciais, muitas vezes é de interesse obter-se soluções para o regime transiente e, portanto, deve-se empregar técnicas de integração temporal. Uma primeira possibilidade seria a de aplicar-se métodos explícitos, devido à sua simplicidade e eficiência computacional. Entretanto, esses métodos frequentemente são somente condicionalmente estáveis e estão sujeitos a severas restrições na escolha do passo no tempo. Para problemas advectivos, governados por equações hiperbólicas, esta restrição é conhecida como a condição de Courant-Friedrichs-Lewy (CFL). Quando temse a necessidade de obter soluções numéricas para grandes períodos de tempo, ou quando o custo computacional a cada passo é elevado, esta condição torna-se um empecilho. A fim de contornar esta restrição, métodos implícitos, que são geralmente incondicionalmente estáveis, são utilizados. Neste trabalho, foram aplicadas algumas formulações implícitas para a integração temporal no método Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) de modo a possibilitar o uso de maiores incrementos de tempo e uma forte estabilidade no processo de marcha temporal. Devido ao alto custo computacional exigido pela busca das partículas a cada passo no tempo, esta implementação só será viável se forem aplicados algoritmos eficientes para o tipo de estrutura matricial considerada, tais como os métodos do subespaço de Krylov. Portanto, fez-se um estudo para a escolha apropriada dos métodos que mais se adequavam a este problema, sendo os escolhidos os métodos Bi-Conjugate Gradient (BiCG), o Bi-Conjugate Gradient Stabilized (BiCGSTAB) e o Quasi-Minimal Residual (QMR). Alguns problemas testes foram utilizados a fim de validar as soluções numéricas obtidas com a versão implícita do método SPH. / In a wide range of physical problems governed by differential equations, it is often of interest to obtain solutions for the unsteady state and therefore it must be employed temporal integration techniques. One possibility could be the use of an explicit methods due to its simplicity and computational efficiency. However, these methods are often only conditionally stable and are subject to severe restrictions for the time step choice. For advective problems governed by hyperbolic equations, this restriction is known as the Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) condition. When there is the need to obtain numerical solutions for long periods of time, or when the computational cost for each time step is high, this condition becomes a handicap. In order to overcome this restriction implicit methods can be used, which are generally unconditionally stable. In this study, some implicit formulations for time integration are used in the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method to enable the use of larger time increments and obtain a strong stability in the time evolution process. Due to the high computational cost required by the particles tracking at each time step, the implementation will be feasible only if efficient algorithms were applied for this type of matrix structure such as Krylov subspace methods. Therefore, we carried out a study for the appropriate choice of methods best suited to this problem, and the methods chosen were the Bi-Conjugate Gradient (BiCG), the Bi-Conjugate Gradient Stabilized (BiCGSTAB) and the Quasi-Minimal Residual(QMR). Some test problems were used to validate the numerical solutions obtained with the implicit version of the SPH method.

Existem métodos de integração de equações algébrico diferenciais não lineares (DAEs) considerados clássicos pela literatura. Porém, neste trabalho, através uma abordagem geométrica, apresenta-se um método de integração de DAEs. Tal método é inspirado na teoria de desacoplamento de sistemas não lineares explícitos, quando se considera que as saídas são restrições algébricas. Neste caso, a DAE pode ser identificada como dinâmica zero. O resultado principal desta abordagem é que, dada uma DAE, sob certas condições, é possível a construção de um sistema explícito, de tal maneira, que as soluções desse sistema explícito convergem para as soluções da DAE. / Classical methods for numerical integration of diferential algebraic equations (DAEs) can be formal in the literature. In this work, using a diferential geometric approach, a numerical method of integration of DAEs is established. This method is inspired in the decoupling theory of nonlinear explicit systems, when one considers that the outputs are algebraic constraints. The main result is the construction of an explicit system, whose solutions converge to the solutions of the DAE.

Este é o primeiro trabalho que apresenta simulações tridimensionais completamente adaptativas de um modelo de campo de fase para um fluido incompressível com densidade de massa constante e viscosidade variável, conhecido como Modelo H. Solucionando numericamente as equações desse modelo em malhas refinadas localmente com a técnica AMR, simulamos computacionalmente escoamentos bifásicos tridimensionais. Os modelos de campo de fase oferecem uma aproximação física sistemática para investigar fenômenos que envolvem sistemas multifásicos complexos, tais como fluidos com camadas de mistura, a separação de fases sob forças de cisalhamento e a evolução de micro-estruturas durante processos de solidificação. Como as interfaces são substituídas por delgadas regiões de transição (interfaces difusivas), as simulações de campo de fase requerem muita resolução nessas regiões para capturar corretamente a física do problema em estudo. Porém essa não é uma tarefa fácil de ser executada numericamente. As equações que caracterizam o modelo de campo de fase contêm derivadas de ordem elevada e intrincados termos não lineares, o que exige uma estratégia numérica eficiente capaz de fornecer precisão tanto no tempo quanto no espaço, especialmente em três dimensões. Para obter a resolução exigida no tempo, usamos uma discretização semi-implícita de segunda ordem para solucionar as equações acopladas de Cahn-Hilliard e Navier-Stokes (Modelo H). Para resolver adequadamente as escalas físicas relevantes no espaço, utilizamos malhas refinadas localmente que se adaptam dinamicamente para recobrir as regiões de interesse do escoamento, como por exemplo, as vizinhanças das interfaces do fluido. Demonstramos a eficiência e a robustez de nossa metodologia com simulações que incluem a separação dos componentes de uma mistura bifásica, a deformação de gotas sob cisalhamento e as instabilidades de Kelvin-Helmholtz. / This is the first work that introduces 3D fully adaptive simulations for a phase field model of an incompressible fluid with matched densities and variable viscosity, known as Model H. Solving numerically the equations of this model in meshes locally refined with AMR technique, we simulate computationally tridimensional two-phase flows. Phase field models offer a systematic physical approach to investigate complex multiphase systems phenomena such as fluid mixing layers, phase separation under shear and microstructure evolution during solidification processes. As interfaces are replaced by thin transition regions (diffuse interfaces), phase field simulations need great resolution in these regions to capture correctly the physics of the studied problem. However, this is not an easy task to do numerically. Phase field model equations have high order derivatives and intricate nonlinear terms, which require an efficient numerical strategy that can achieve accuracy both in time and in space, especially in three dimensions. To obtain the required resolution in time, we employ a semi-implicit second order discretization scheme to solve the coupled Cahn-Hilliard/Navier-Stokes equations (Model H). To resolve adequatly the relevant physical scales in space, we use locally refined meshes which adapt dynamically to cover special flow regions, e.g., the vicinity of the fluid interfaces. We demonstrate the efficiency and robustness of our methodology with simulations that include spinodal decomposition, the deformation of drops under shear and Kelvin-Helmholtz instabilities.

Este trabalho é uma proposta de prática de leitura intertextual (para os terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental) em que o fenômeno da intertextualidade, mostrado sob pontos de vista de vários autores, é considerado potencializador e enriquecedor da leitura, colaborando para a formação de um leitor mais proficiente e mais preparado para enfrentar as demandas do mundo letrado. Propõem-se, na exploração textual, atividades inferenciais (para as quais o aluno comparece com conhecimentos linguísticos e extralinguísticos) que podem levá-lo a estabelecer relações não só entre os elementos do texto em si, mas também entre esse texto e outros textos e entre esse texto e sua realidade. Muitas vezes a leitura do aluno não é plena por falta de conhecimentos prévios. A interferência do mediador, leitor mais maduro, torna-se, então, desejável e necessária, para melhoria no nível de adequação da leitura, ampliação do universo do leitor iniciante e aquisição de mecanismos metacognitivos. Ao clarificar zonas de intersecção (identificação do intertexto), por meio de procedimentos discursivos, propicia-se não só o reconhecimento do diálogo intertextual como também uma interpretação mais completa do texto (com a leitura dos implícitos), incluindo casos de polifonia (presença de vozes variadas no texto) e a busca da intencionalidade e do posicionamento ideológico do autor. O texto é considerado a principal matéria-prima do professor de Português. Paradoxalmente, o desempenho dos alunos das escolas públicas e particulares deixa a desejar no quesito leitura. Uma configuração do leitor-aprendiz em seus aspectos sociocognitivos e algumas considerações sobre o modo como são realizadas as atividades de leitura na sala de aula visam mostrar a necessidade de um interlocutor que proponha relações dialógicas e mais significativas no embate com o texto, ampliando, inclusive o leque de opções para gêneros variados, sem barreiras de tempo, de espaço, de estilo, de modalidade, de nacionalidade. Tendo por base a noção de mediação e de zona de desenvolvimento proximal em Vygotsky e a de interação verbal em Bakhtin; as análises de Marcuschi e Rocco sobre o papel da escola e do material didático na formação do leitor; bem como os princípios da Análise do Discurso, da Teoria da Enunciação e da Linguística Textual, sustentados por Genette, Maingueneau, Authier-Revuz, Brandão, Koch, Van Dijk e SantAnna, sugerem-se alguns exemplos de análise para demonstrar a exequibilidade da proposta. Finalmente, a intertextualidade é vinculada à interdisciplinaridade, concluindo-se que a leitura é, hoje, um poderoso auxiliar no intercâmbio de informações do mundo eletrônico-globalizado; na constituição de um leitor-sujeito consciente, ético e crítico; na transformação do aprendiz em cidadão; na conquista de um instrumento de busca interior. Procura-se provar, enfim, que a leitura, como senha para o conhecimento, pode levar ao poder e, como senha para o autoconhecimento, pode levar à sabedoria. / This essay is an intertextual reading practice proposal (for the third and fourth cycles of elementary school) in which the intertextuality phenomenon, shown by various authors opinions, enhances and enriches the reading process, contributing to develop a more proficient and prepared reader, capable of facing the literate world demands. Through textual exploration, inferential activities are proposed (for which the student has linguistic and extra linguistic knowledge) which can lead the student not only to establish relationships between elements of the text itself, but also between this text and other texts and between this text and its own reality. Often the reading process is not complete due to the lack of prior knowledge by the students. The mediator interference, a more mature reader, becomes then desirable and necessary to improve the adequacy of the reading process, to expand the beginner reader universe and to acquire metacognitive mechanisms. By clarifying intersection zones (intertext identification), through discursive procedures, there is not only the inter-textual dialogue recognition but also a more complete text interpretation (by the implicit reading) including polyphony cases (presence of various voices in the text) and the pursuit of the intentionality and the ideological positioning of the author. The text is considered the main raw material of the Portuguese teacher. Paradoxically, the performance of public and private schools students is still weak in the reading aspect. The configuration of the learner-reader in their social-cognitive aspects and a few considerations about how the reading activities are led in the classroom aim to show the need for an interlocutor who can propose dialogical and more meaningful relationships in the fight with the text, also expanding the range of options for different genres, with no time, space, style, modality, nationality barriers. Based on Vygotsky\'s notion of mediation and proximal development zone and on Bakhtins verbal interaction; Marcuschi and Roccos analysis on the role of school and didactic materials in the readers development; as well as the Discourse Analysis, the Theory of Enunciation and the Textual Linguistics principles, supported by Genette, Maingueneau, Authier-Revuz, Brandão, Koch, Van Dijk and Sant\'Anna, some examples of analysis are suggested to demonstrate the feasibility of the proposal. Finally, intertextuality is linked to interdisciplinary and the conclusion is that reading is nowadays a powerful tool to enhance information exchange in the globalized world; in the constitution of an ethical and critical reader-conscious subject; transforming learners in citizens who can conquer a tool of internal search. This document attempts to prove that reading, as a password for knowledge, can lead to power and, as the password for the self- knowledge, can lead to wisdom.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / It has become imperative in the current context of Brazilian public school the reading practices as an agenda of constant reflection and research for alternatives that can contribute to the development of the reading comprehension in various levels of middle school students, given the Saeb data and Prova Brasil (2014), whose large-scale assessments showed difficulties of the students to select implicit information, inferring the meaning of a word or expression, among others; there by, indicating, serious deviations of understanding and the appropriation of the writing production, in the act of reading. Based on this fact, the present report has as a guiding objective to promote the formation of a proficient and critical reader through the analysis of Brazilian social protest songs in activities of reading and understanding the implicit textual, enabling recognize them as situated discursive practices in daily life that can contribute to the formation of active citizens in society. Was taken as theoretical support the studies of textual linguistics, the sociocultural perspective; using the sociointeractional language design, subject and text for which the textual and discursive understanding can only be understood when it exceeds the limits of decoding linguistic elements and reaches the horizons of mobilization of the socio-historical and cultural knowledge and reconstruction of these within a communication situation in a given context. Therefore, we used a qualitative research, with the methodological approach by the application of didactics sequence in a 9th grade of elementary school, that used the song of social protest genre as mediator. Taking into account the proposal prepared for the research and what was executed, it is possible to say that the understanding of the text work from the songs analysis is configured as a positive and effective alternatives, as the students found new forms of meanings construction for the studied texts. The results obtained from this work fulfilled the ultimate goal of this trajectory that is becoming theoretical and practical support for the development of a concrete tool for socialization of experienced knowledge: the Pedagogical Section, whose main purpose is to share successful experiences with other Portuguese-speaking teachers in teaching and in the reading learning process. / Tornou-se imperativo, no atual contexto da escola pública brasileira, que as práticas de leitura sejam pauta de constante reflexão e da busca por alternativas que colaborem para o desenvolvimento da compreensão leitora dos alunos do ensino fundamental (EF), em vários níveis, haja vista os dados do Saeb e da Prova Brasil (2014), cujas avaliações em larga escala apontaram dificuldades dos discentes para selecionar informações implícitas, inferir o sentido de uma palavra ou expressão, entre outros; indicando, desse modo, os graves desvios de compreensão e apropriação da produção escrita, no ato de ler. Partindo dessa realidade, o presente relatório tem como objetivo norteador promover a formação de um leitor proficiente e crítico por meio da análise de canções brasileiras de protesto social em atividades de leitura e compreensão dos implícitos textuais, possibilitando reconhecê-las como práticas discursivas situadas no cotidiano que contribuem com a formação de cidadãos ativos na sociedade. Tomaram-se como aporte teórico os estudos da Linguística Textual, na perspectiva sociocultural; adotando-se a concepção sociointeracional de língua, de sujeito e de texto para a qual a compreensão textual e discursiva só pode ser entendida quando ultrapassa os limites da decodificação de elementos linguísticos e alcança os horizontes da mobilização dos saberes sociohistórico e cultural e da reconstrução destes no interior de uma situação de comunicação, num dado contexto. Para tanto, adotou-se a pesquisa de cunho qualitativo, tendo como caminho metodológico a aplicação de Sequência Didática em uma turma de 9º ano (EF), que utilizou a canção de protesto social como gênero textual mediador. Levando-se em conta a proposta elaborada para a pesquisa e o que foi executado, é possível dizer que o trabalho de compreensão do texto a partir da análise de canções configurou-se como uma alternativa positiva e eficiente, na medida em que os alunos descobriram novas formas de construção de sentidos para os textos estudados. Os resultados obtidos a partir desse trabalho atendem ao objetivo final dessa trajetória, que é a elaboração de um instrumento concreto de socialização dos conhecimentos teórico-práticos vivenciados: o Caderno Pedagógico, cujo principal propósito é compartilhar experiências exitosas, testadas no ensino e na aprendizagem da leitura, com outros professores de língua portuguesa.