abstract: The increased number of novel pathogens that potentially threaten the human population has motivated the development of mathematical and computational modeling approaches for forecasting epidemic impact and understanding key environmental characteristics that influence the spread of diseases. Yet, in the case that substantial uncertainty surrounds the transmission process during a rapidly developing infectious disease outbreak, complex mechanistic models may be too difficult to be calibrated quick enough for policy makers to make informed decisions. Simple phenomenological models that rely on a small number of parameters can provide an initial platform for assessing the epidemic trajectory, estimating the reproduction number and quantifying the disease burden from the early epidemic phase. Chapter 1 provides background information and motivation for infectious disease forecasting and outlines the rest of the thesis. In chapter 2, logistic patch models are used to assess and forecast the 2013-2015 West Africa Zaire ebolavirus epidemic. In particular, this chapter is concerned with comparing and contrasting the effects that spatial heterogeneity has on the forecasting performance of the cumulative infected case counts reported during the epidemic. In chapter 3, two simple phenomenological models inspired from population biology are used to assess the Research and Policy for Infectious Disease Dynamics (RAPIDD) Ebola Challenge; a simulated epidemic that generated 4 infectious disease scenarios. Because of the nature of the synthetically generated data, model predictions are compared to exact epidemiological quantities used in the simulation. In chapter 4, these models are applied to the 1904 Plague epidemic that occurred in Bombay. This chapter provides evidence that these simple models may be applicable to infectious diseases no matter the disease transmission mechanism. Chapter 5, uses the patch models from chapter 2 to explore how migration in the 1904 Plague epidemic changes the final epidemic size. The final chapter is an interdisciplinary project concerning within-host dynamics of cereal yellow dwarf virus-RPV, a plant pathogen from a virus group that infects over 150 grass species. Motivated by environmental nutrient enrichment due to anthropological activities, mathematical models are employed to investigate the relevance of resource competition to pathogen and host dynamics. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Applied Mathematics 2016

[pt] Os sistemas metroviários desempenham um importante papel no transporte de passageiros nos grandes centros urbanos por sua alta capacidade de transporte, seu baixo índice poluente e por serem relativamente livres de congestionamentos. O headway - intervalo entre os trens – é uma importante variável no planejamento do serviço pois influencia na capacidade oferecida e no custo de operação. Este trabalho desenvolve um modelo de simulação de eventos discretos aplicado na análise da estrutura, capacidade e funcionamento da Linha 4 do sistema metroviário do Rio de Janeiro, sendo realizados experimentos com diferentes tempos de headway de forma a medir e avaliar o desempenho do sistema no atendimento à demanda prevista. Desenvolve-se um modelo de programação linear inteira mista (MIP) com o objetivo de encontrar valores ótimos de headway para a sua operação. Os modelos consideram as restrições de capacidade dos trens, tempos de deslocamento e a demanda dinâmica dos passageiros em cada estação. São utilizados dados do Estudo de Demanda para a Linha 4 (FGV, 2011) com a previsão de demanda para o período de pico da manhã do ano de 2016. O trabalho permite concluir que o dimensionamento da capacidade da Linha 4 do metrô atende com eficiência a demanda projetada para o ano de 2016 e que os modelos de simulação e otimização desenvolvidos podem ser adaptados e utilizados no apoio ao planejamento e operação de outros sistemas metroviários. / [en] Subway systems play an important role in passenger transportation in large urban centers due to their high transport capacity, low pollutant content and for being relatively free of traffic congestion. The headway - intervals between trains – is an important variable in service planning because it influences the capacity offered and cost of operation. This work develops a discrete event simulation model applied in the analysis of the structure, capacity and operation of Line 4 of the Rio de Janeiro subway system. Experiments with different headway times are performed in order to measure and evaluate the system performance in meeting the forecasted demand. A mixed integer linear programming model (MIP) is developed in order to find optimal headway values for its operation. The models consider the train capacity constraints, travel times contrainsts and the dynamic passenger demand at each station. Data from the Demand Study for Line 4 (FGV, 2011) are used with the demand forecast for the morning peak period of 2016. The work allows to conclude that the dimensioning of the capacity of the subway Line 4 efficiently meets the projected demand for the year 2016 and that the simulation and optimization models developed can be adapted and used to support the planning and operation of other metro systems.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-06-18T15:58:21Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ SEBASTIÃO COSTA DE SOUSA - TESE PPGEA 2012..pdf: 33774056 bytes, checksum: ac856e40b8c7443bbd9eff3a2bd00893 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T15:58:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ SEBASTIÃO COSTA DE SOUSA - TESE PPGEA 2012..pdf: 33774056 bytes, checksum: ac856e40b8c7443bbd9eff3a2bd00893 (MD5) Previous issue date: 2012-09 / Capes / Este trabalho teve como objetivo a elaboração de modelos matemáticos (conjunto de equações) para escolha de emissores e dimensionamento hidráulico de sistemas de irrigação por aspersão convencional e localizada, em subunidades de irrigação de forma geométrica retangular, triangular e trapezoidal. O modelo proposto para escolha do emissor envolve os parâmetros de solo, água, planta, atmosfera, jornada de trabalho e tempo disponível para funcionamento do sistema em uma seleção otimizada de emissores com base em demanda de pressão por área instalada (aspersores) e aproximação de vazão (gotejadores e microaspersores). O modelo para o dimensionamento hidráulico de subunidades de irrigação retangulares propicia a determinação da posição ótima para a tubulação de derivação (menor demanda de pressão, menor comprimento da tubulação e maior aproximação da variação máxima de pressão na subunidade), permitindo nesse processo a utilização das equações de perda de carga unitária de Darcy-Weisbach, Hazen-Williams e Scobey. Nesse modelo também foram obtidos algoritmos para a determinação da situação mais desfavorável em sistema com tubulações móveis e do comprimento máximo de tubulações para diâmetros prefixados, com e sem uso de tratamentos numéricos (uso dos métodos de Newton- Raphson e das Secantes), para a resolução de equações implícitas. Obteve-se ainda, uma expressão matemática adaptada da fórmula de Blasius, de elevada precisão (erros menos que 1,35%), para a determinação do fator de atrito de Darcy-Weisbach para as situações mais comuns em projetos de irrigação pressurizada (escoamento turbulento liso). Para as subunidades triangulares e trapezoidais os modelos foram elaborados utilizando-se do método de dimensionamento trecho a trecho para as tubulações de derivação e do fator de múltiplas saídas para as tubulações laterais. Um último algoritmo foi elaborado para o dimensionamento das demais tubulações que compõem os sistemas de irrigação, bem como as definições necessárias para a montagem do cabeçal de controle e a seleção do conjunto motobomba. Devido as numerosas rotinas de cálculos envolvidas, os modelos propostos são potencialmente aplicados a programas computacionais. / This research aimed at developing mathematic models (set of equations) to choose emitters and hydraulic design of irrigation by sprinkler, in irrigation subunits in a rectangular, triangular and trapezoidal geometric form. The proposed model for the emitter's choice involves soil, water, plants and atmosphere parameters, workday and available time for the system to vvork in an optimized selection of emitters based on the demand of pressure for the area installed (sprinklers) and the approach flow (drip and micro-sprinklers). The model for hydraulic design of rectangular irrigation subunits offers the determination of the best position for the pipe shunt (lower demand pressure, shorter pipe length and higher approximation of maximum pressure variation in the subunit), favoring, in this process, the use of Darcy-Weisbach, Hazen-Williams and Scobey's equations of unit head loss. In this model, algorithms for the determination of the most unfavorable situation in mobile system with pipes and the maximum length of pipe diameters for fixed rate, with and without use of numerical treatments (use of Newton-Raphson's method as well as use Secantes's), to solve the implicit equations) were also obtained. One high precision mathematic expression adapted from Blasius's formula (errors less than 1,35%) was obtained in order to determine Darcy-Weisbach's friction factor for the most common situations in pressurized irrigation projects (smooth turbulent flow). For the triangular and trapezoidal subunits, the models were designed using the dimensioning method per zone for bypass pipes and multiple output factor for pipes shunts. Another algorithm was created to measure the other pipes that make part of the irrigation systems, as well as to define the assembling of the head control and the selection of the pump-motor set. Due to the several numbers of calculations involved, the proposed models are potentially applied to computer programs.

Apesar de há muitos anos os índios brasileiros lutarem por uma educação escolar diferenciada, foi apenas a partir da Constituição Federal de 1988 que a Educação Escolar Indígena tornou-se política pública no País e, desde então, aumentou muito o número de educadores envolvidos com a questão, especialmente no que se refere à formação de professores indígenas. No entanto, uma das primeiras questões que emerge desse encontro é como trabalhar de forma diferenciada, se pouco se sabe sobre as mais de 200 etnias do País. Além disso, tem-se, de um lado, a escola munida de um conhecimento em geral instituído por parâmetros nacionais; a escrita com papel central; o professor, em geral, desconhecido do grupo; e o ambiente escolar bastante distinto da residência. De outro, uma cultura onde saberfazer, mito e história se inter-relacionam; o conhecimento, em geral transmitido por um membro mais velho do grupo, é feito de forma oral ou por meio de um saber-fazer diário; e a sala de aula é a própria casa ou a floresta. Nesse sentido, este trabalho, realizado em um processo educacional com professores da etnia Gavião, de Rondônia, buscou, por meio de diálogo, caminhos para possíveis interações de distintas formas de conhecimentos ligados tanto à escola quanto ao saber-fazer indígena e em especial os relacionados à Matemática. Para tanto, foram organizados dois cursos, conduzidos por discussões em torno das construções tradicionais do grupo. Essas discussões possibilitaram vir à tona histórias, mitos, saber-fazer e alguns aspectos relevantes para a cultura do grupo, mas até então desconhecidos até mesmo pelos próprios professores indígenas. Quanto aos aspectos matemáticos, os professores indígenas, auxiliados pela ferramenta da modelagem matemática, puderam decodificar um saber-fazer presente na construção da maloca tradicional e, dessa forma, dar sentido a um conhecimento que anteriormente não fazia sentido ao grupo. Esta pesquisa foi conduzida por uma metodologia de trabalho de ordem qualitativa, de cunho etnográfico, com aspectos históricos e antropológicos e com aporte teórico principal da Etnomatemática. / Despite the fact that Brazilian Indigenous Peoples have long fought for appropriate schooling, it was only with the promulgation of the Brazilian Federal Constitution of 1988 that Indigenous School Education acquired the status of a public policy in the country, and since then there has been a significant increase in the number of educators engaged in that matter, especially as regards the formation of indigenous teachers. However, a preliminary question that arises is to how to accomplish a differentiated work given that little is known about the more than 200 ethnic groups in Brazil. Besides that, we have, on the one hand, schools provided with a knowledge often established by national parameters; writing ability having a central role; the teacher, in general, being unknown to the group; school environment radically different from living place. On the other side, there is a culture in which know how, myths and history are tightly interrelated; knowledge, often transmitted by an older member of the group, is done orally or through daily know how; the classroom is their own house or the forest itself. In this sense, the present work, carried out in an educational process with teachers from the Gavião ethnic group, in Rondônia, aimed, through dialogues, to devise ways of establishing interactions among different forms of knowledge related to school and indigenous know how as well, focusing especially on Mathematics. In order to do that, two courses were given in which indigenous constructions were taken as the moving power of the debates. Such discussions gave rise to stories, myths and know how as well as some other aspects relevant to the groups culture, as yet unknown even to the indigenous teachers themselves. Concerning mathematical aspects, the indigenous teachers, with the aid of mathematical modeling tools, were able to decode a know how present in the construction of the traditional maloca, and thus giving meaning to a knowledge that made no sense to the group until then. The research was carried out with a qualitative methodology of work, having an ethnographic character, with historical and anthropological aspects, Ethnomathematics being its main theoretical framework.

Submitted by Maria Magnus (maria.carolina87@hotmail.com) on 2018-01-19T14:07:04Z No. of bitstreams: 2 MAGNUS_maria_carolina_machado.pdf: 2245090 bytes, checksum: bd1a8639ac7e9b106d8c8fd29bba6207 (MD5) carta-comprovante-ORIENTADOR.pdf: 231514 bytes, checksum: da86cd23ef2487bd14c076af966ee0c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-30T13:16:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 MAGNUS_maria_carolina_machado.pdf: 2245090 bytes, checksum: bd1a8639ac7e9b106d8c8fd29bba6207 (MD5) carta-comprovante-ORIENTADOR.pdf: 231514 bytes, checksum: da86cd23ef2487bd14c076af966ee0c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-30T13:16:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 MAGNUS_maria_carolina_machado.pdf: 2245090 bytes, checksum: bd1a8639ac7e9b106d8c8fd29bba6207 (MD5) carta-comprovante-ORIENTADOR.pdf: 231514 bytes, checksum: da86cd23ef2487bd14c076af966ee0c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-30T13:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 MAGNUS_maria_carolina_machado.pdf: 2245090 bytes, checksum: bd1a8639ac7e9b106d8c8fd29bba6207 (MD5) carta-comprovante-ORIENTADOR.pdf: 231514 bytes, checksum: da86cd23ef2487bd14c076af966ee0c0 (MD5) Previous issue date: 2018-01-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The present research was developed in 2 movements. In movement 1, I describe the history of Modeling, a story written from what counts the theses and dissertations defended in Brazil, from 1987 to 2016. The document history seeks an origin and shows the development of Modeling in a linear and evolutionary way, free of mishaps and discontinuities. In movement 2, the goal is to write the history of the present modeling - history monument - to show the conditions of possibilities for its emergence, the cracks that this discourse underwent in the course and the marks of the past in the present - its regularities. The theoretical-methodological contributions, which support the writing of monument history, are linked to the theorizations of the philosopher Michel Foucault. The analytical material covers theses and dissertations, annals of the National Conference on Modeling in Mathematics Education and interviews. The analysis of these materials evidenced that the emergence of the modeling discourse occurs in the midst of a crisis in the teaching of Mathematics, consisting of the following statements: “students have difficulty in learning Mathematics” and “Mathematics is distant from reality”. The scrutiny of the material also gives visibility to some discursive discontinuities: the modeling discourse when intertwining with the constructivist discourse, in the 1980s, displaces the sense of studying from models - product - to construct models – process; from the economic and political conditions experienced in Brazil, the discussion about the formation of a critical and reflective subject emerges in the 1990s, in the discursive plots of Modeling, evidencing that the discourse of Modeling is also an identity question. Afterwards, the analysis gives visibility to the modeling discourse as a mechanism for the privileging of the school content, showing that Modeling legitimizes and supports the curricular machinery and, also, is sustained and legitimized by it. / A presente pesquisa foi desenvolvida em 2 movimentos. No movimento 1, descrevo a história documento da Modelagem, uma história escrita a partir do que contam as teses e dissertações defendidas no Brasil, no período de 1987 a 2016. A história documento é uma história que busca uma origem e mostra o desenvolvimento da Modelagem de forma linear e evolutiva, livre de percalços e descontinuidades. No movimento 2, o objetivo é escrever a história do presente da Modelagem - história monumento -, mostrar as condições de possibilidades para sua emergência, as rachaduras que esse discurso sofreu no percurso e as marcas do passado no presente – as suas regularidades. Os aportes teóricos-metodológicos, que sustentam a escrita da história monumento, vinculam-se às teorizações do filósofo Michel Foucault, de pensadores dos Annales, tais como: Peter Burke e Jacques Le Goff, e historiadores da ciência, como Georges Canguilhem e Gaston Bachelard. O material analítico abrange teses e dissertações, anais da Conferência Nacional sobre Modelagem na Educação Matemática e conversas que tive com alguns pesquisadores. A análise desses materiais evidenciou que a emergência do discurso da Modelagem ocorre em meio a uma crise no ensino de Matemática, constituída pelos seguintes enunciados: “os alunos têm dificuldade na aprendizagem da Matemática” e “a Matemática é distante da realidade”. O escrutínio do material, também, dá visibilidade a algumas descontinuidades discursivas: o discurso da Modelagem ao se entrelaçar ao discurso construtivista, na década de 1980, desloca o sentido de estudar a partir de modelos – produto – para construir modelos – processo; a partir das condições econômicas e políticas vivenciadas no Brasil, emerge na década de 1990, nas tramas discursivas da Modelagem, a discussão em torno da formação de um sujeito crítico e reflexivo, evidenciando que o discurso da Modelagem é, também, uma questão de identidade. Posteriormente, a análise dá visibilidade ao discurso da Modelagem enquanto um mecanismo de privilegiamento dos conteúdos ditos escolares, mostrando que a Modelagem legitima e sustenta a maquinaria curricular e, também, é por ela sustentada e legitimada.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6200.pdf: 5255167 bytes, checksum: 58a3b70b1973c81a294f1b3d39c5e6a2 (MD5) Previous issue date: 2014-08-21 / Universidade Federal de Sao Carlos / Macrophytes constitute the set of plants that evolutionarily returned to live in aquatic environments. They are widely distributed in the world and are characterized by a type of vegetation with high rates of primary production. Decomposition rates of these plants are influenced by biotic (i.e. decomposition community) and abiotic (i.e. temperature, dissolved oxygen, ion concentration) factors. Thus, were analyzed during the in vitro decomposition of three aquatic macrophytes with different habits of life (Eichhornia azurea, Eleocharis sp. e Salvinia auriculata): the carbon balance and the mass loss, the activities of the enzymes cellulase (C1 and Cx), xylanase, peroxidase and polyphenol oxidase and its influences on the decomposition of lignocellulosic compounds; and temporal variations of pH, conductivity, degree of aromatization and the content of C:N:P in the dissolved fraction of the chamber of decomposition at different temperatures and under aerobic and anaerobic conditions. For this, chambers of decomposition were prepared with dried plants in a sample of water from the dam of the Beija-Flor (municipality of Luís Antônio, SP - Brazil) fragments. Incubations were kept under aerobic and anaerobic conditions and 4 temperatures (15, 20, 25 e 30 oC). A first-order kinetic model was adopted to describe and compare the kinetics of decomposition of macrophytes. The result analysis concluded that due to heterogeneity of debris, decomposition had biphasic pattern of mass loss, with labile/soluble fraction (COPls ≈ 15.4; 10.6 and 10.7 % for E. azurea, Eleocharis sp. and S. auriculata, respectively) and refractory ( CO ≈ 84.2; 89.4 and 89.0% for E. azurea, Eleocharis sp. and S. auriculata, respectively). Soluble/labile fraction showed mass loss coefficients higher (1.4; 2.0 and 1.0 dia-1 for E. azurea, Eleocharis sp. and S. auriculata, respectively) than the refractory fraction (0.0009; 0.0034 and 0.0014 dia-1 for E. azurea, Eleocharis sp. and S. auriculata, respectively). Both extrinsic factors (i.e. temperature and dissolved oxygen) as well the chemical composition of the plant influenced the decomposition process. Extrinsic fatoress, however, acted so as to lead to decomposition, accepting the hypothesis tested. The habit of life not directly influenced the mass loss. / A decomposição exerce importante papel no funcionamento dos sistemas aquáticos, possibilitando a ciclagem de nutrientes e de matéria orgânica nesses ambientes. Macrófitas aquáticas podem constituir importante fonte de entrada de energia nestes ecossistemas, representando até 50% do aporte de carbono orgânico. A velocidade da decomposição bem como o tipo e a quantidade de elementos liberados destas plantas são influenciadas por fatores bióticos e abióticos. Foram analisados durante a decomposição in vitro de três macrófitas aquáticas de hábitos diferentes (Eichhornia azurea, Eleocharis sp. e Salvinia auriculata): o balanço de carbono e a perda de massa, as atividades das enzimas celulase (C1 e Cx), xilanase, peroxidase e polifenol e suas influências na decomposição dos compostos lignocelulósicos; bem como as variações temporais de pH, condutividade, grau de aromatização e o teor de C:N:P na fração dissolvida em câmaras de decomposição sob diferentes condições de temperatura e disponibilidade de oxigênio. Para tanto, câmaras de decomposição foram preparadas com fragmentos secos das plantas com água da represa do Beija-Flor (município de Luís Antônio, SP Brasil). As incubações foram mantidas sob aerobiose e anaerobiose e em 4 temperaturas (15, 20, 25 e 30 oC). Um modelo cinético de primeira ordem foi adotado para descrever e comparar a cinética da decomposição das macrófitas. A análise dos resultados permitiu concluir que os detritos apresentaram-se gê áb / ú ( CO ≈ 15 4; 10 6 10 7 % E. azurea, Eleocharis sp. e S. auriculata ) á ( CO ≈ 84 2; 89 4 89 0% E. azurea, Eleocharis sp. e S. auriculata, respectivamente). As decomposições tiveram padrão bifásico de perda de massa uma vez que a fração lábil/solúvel apresentou coeficientes de perda de massa mais elevados (1,4; 2,0 e 1,0 dia-1 para E. azurea, Eleocharis sp. e S. auriculata, respectivamente) do que a fração refratária (0,0009; 0,0034 e 0,0014 dia-1 para E. azurea, Eleocharis sp. e S. auriculata, respectivamente). Tanto fatores extrínsecos (i.e. temperatura e oxigênio dissolvido) como a composição química da planta influenciaram no processo de decomposição. Os fatoress extrínsecos, porém, atuaram de maneira a conduzir a decomposição, aceitando a hipótese testada. O hábito de vida não influenciou diretamente na perda de massa.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-12T18:27:51Z No. of bitstreams: 1 TeseAWAA.pdf: 1989758 bytes, checksum: 3b9bb42707bd9a2782fcc39bd906d77d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T19:53:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAWAA.pdf: 1989758 bytes, checksum: 3b9bb42707bd9a2782fcc39bd906d77d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T19:53:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAWAA.pdf: 1989758 bytes, checksum: 3b9bb42707bd9a2782fcc39bd906d77d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T19:53:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAWAA.pdf: 1989758 bytes, checksum: 3b9bb42707bd9a2782fcc39bd906d77d (MD5) Previous issue date: 2015-08-13 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The humic substances (HS) are important to aquatic ecosystems. In this study we investigated the kinetics and molecular variations of dissolved fulvic acids (FA) and humic acids (HA) formed from aquatic macrophytes decomposition under aerobic and anaerobic conditions. The results supported the proposition and validation of kinetic models that treated the formation, transformation and mineralization of dissolved SH. Although mineralization and humification are concurrent events, the aerobic condition favored these two processes contributed primarily to HA formation. The detritus showed different mineralization and HS formation potentials. Larger amounts of HS were related to higher carbon content in the detritus and lower mineralization of dissolved organic carbon (DOC). The SH mass loss rates were lower than the refractory fraction of particulate detritus, showing the recalcitrance of dissolved HS. The DOC with higher C/N proportions presented higher coefficient rates. The HS presented similar characteristics regardless of detritus source. However, aerobic conditions favored variation of polysaccharides content in HS, indicating transformation of these compounds. Aerobic conditions favored dissolved HS mineralization and its assimilation by microorganisms. The AH presented higher reactive fraction than FA, and was an important precursor of FA. The FA presented refractory characteristics and formed less HA, indicating that the liginocellulosic compounds of the detritus are the main precursors of HA. / As substâncias húmicas (SH) são de grande importância para os ecossistemas aquáticos. Nesse estudo investigaram-se a cinética e a variação molecular de ácidos fúlvicos (AF) e húmicos (AH) dissolvidos formados da degradação de macrófitas aquáticas, em condições aeróbias e anaeróbias. Os resultados subsidiaram a proposição e validação de modelos cinéticos que trataram da formação, transformação e mineralização das SH dissolvidas. Embora a mineralização e a humificação sejam eventos concorrentes, a condição aeróbia favoreceu esses dois processos e contribuiu, principalmente, com a formação dos AH. Os detritos apresentaram diferentes potencias de mineralização e formação de SH dissolvidas. As maiores quantidades de SH foram relacionadas com o maior teor de carbono no detrito e menor degradação do carbono orgânico dissolvido (COD). Os coeficientes de perda de massa das SH foram inferiores aos da fração refratária particulada dos detritos, evidenciando a recalcitrância das SH dissolvidas. O COD apresentou coeficientes de mineralização maiores nos meios com relações C/N maiores. As SH apresentaram características semelhantes independentemente da origem do detrito. Entretanto, houve variações maiores de polissacarídeos em condição aeróbia, indicando que houve maior transformação desses compostos nessa condição. Os ambientes aeróbios favoreceram a degradação das SH dissolvidas e a incorporação pelos microrganismos. O AH apresentou maior fração reativa que o AF e, por conseguinte, foi indicado como potencial precursor de AF. Os AF apresentaram características mais refratárias e formaram menos AH, indicando que os compostos lignocelulósicos dos detritos foram os principais precursores dos AH.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-12T18:51:42Z No. of bitstreams: 1 DissBPS.pdf: 1727871 bytes, checksum: 9b93476d3effc98b9ff1ef9c08feeacf (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T20:20:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBPS.pdf: 1727871 bytes, checksum: 9b93476d3effc98b9ff1ef9c08feeacf (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T20:20:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBPS.pdf: 1727871 bytes, checksum: 9b93476d3effc98b9ff1ef9c08feeacf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T20:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissBPS.pdf: 1727871 bytes, checksum: 9b93476d3effc98b9ff1ef9c08feeacf (MD5) Previous issue date: 2015-07-08 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The decomposition of aquatic macrophytes is important for understanding the cycling of elements and organic matter in aquatic ecosystems. The decomposition rate is driven by biotic and abiotic factors. Thus, the aim of this study was to analyze the effects of trophic status and detritus quality on the humification and mineralization of aquatic plants. The study was conducted in two tropical reservoirs (RJ/Brazil) with different trophic statuse (Lajes Reservoir: oligo-mesotrophic; Vigário Reservoir: eutrophic). In each reservoir were incubated (litter bags), during the dry season, five species of aquatic plants (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms., Pistia stratiotes (L.), Sagittaria montevidensis (Cham. & Schltdl.) Kuntze, Salvinia auriculata (Aubl.) and Urochloa arrecta (Hack. & Schinz) Morrone & Zuloaga). The remaining fractions were used for the extraction of humic acid (HA) and fulvic acids (FA), which were quantified on carbon basis (controlled combustion and infrared detection). FA and HA variations were adjusted to a 1st order kinetic model. Regardless of the kind of macrophyte and trophic status, the particulate detritus showed a reactive fraction (RPOC) related to the formation of humic substances (HS) and a fraction not involved with such formations, the humin (HU); FA predominated as the main constituent of HS and their mineralization rate constants were higher than those of HA, indicating greater contribution and rapid cycling of FA. HA represented the maintenance of carbon pool. The fraction HU indicated that, depending on the detritus quality, carbon is immobilized carbon (e.g. S. auriculata) and is not readily available to cycling in aquatic environments. The trophic status along with the quality of detritus influenced the mineralization rates, especially for floating species (P. stratiotes, E. crassipes and S. auriculata) and amphibious (U. arrecta); the effects were lower in decomposition of S. montevidensis. The eutrophic environment (Vigario Reservoir) improved the mineralization over humification. / A decomposição das macrófitas aquáticas é importante para o entendimento da ciclagem de elementos e da matéria orgânica nos ecossistemas aquáticos. A velocidade com que ocorre a decomposição é influenciada por fatores bióticos e abióticos. Desse modo, o objetivo desse trabalho foi analisar os efeitos do estado trófico e da qualidade do detrito sobre a humificação e mineralização de plantas aquáticas. O estudo foi realizado em dois reservatórios tropicais (RJ/Brasil) com diferentes estados tróficos (Lajes: oligo-mesotrófico; Vigário: eutrófico). Em cada reservatório foram incubadas (litte rbags), durante a estação seca, cinco espécies de macrófitas aquáticas (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms., Pistia stratiotes (L.), Sagittaria montevidensis (Cham. & Schltdl.) Kuntze, Salvinia auriculata (Aubl.) e Urochloa arrecta (Hack. & Schinz) Morrone & Zuloaga). As frações remanescentes das incubações foram utilizadas para extração dos ácidos húmicos (AH) e ácidos fúlvicos (AF), que foram quantificados em base de carbono (combustão controlada e detecção no infravermelho). As variações de AF e AH foram ajustadas a um modelo cinético de 1ª ordem. Os resultados indicaram que independente da espécie de macrófita e da condição trófica, o detrito particulado apresentou uma fração reativa (RPOC) no que se refere à formação das substâncias húmicas (SH) e uma fração não envolvida com tais formações, a humina (HU); os AF predominaram como o principal constituinte das SH e seus coeficientes de mineralização foram maiores que os dos AH, indicando assim participação maior e ciclagem mais rápida dos AF na mineralização das SH. consequentemente, os AH representaram um composto de manutenção da reserva carbônica. A fração HU indicou que, dependendo da qualidade dos detritos, imobiliza o carbono (e.g. S. auriculata) não o disponibilizando prontamente para ciclagem nos ambientes aquáticos. O estado trófico juntamente com a qualidade do detrito exerceram alterações nos coeficientes de mineralização, principalmente para espécies flutuantes (P. stratiotes, E. crassipes e S. auriculata) e anfíbia (U. arrecta); os efeitos foram menores na decomposição de S. montevidensis. O meio eutrófico (reservatório de Vigário) beneficiou a mineralização das macrófitas em detrimento da humificação.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-21T17:40:56Z No. of bitstreams: 1 DissVNB.pdf: 7200504 bytes, checksum: 0d66223e654bec924871b68991656af7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-21T18:40:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissVNB.pdf: 7200504 bytes, checksum: 0d66223e654bec924871b68991656af7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-21T18:41:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissVNB.pdf: 7200504 bytes, checksum: 0d66223e654bec924871b68991656af7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T18:45:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissVNB.pdf: 7200504 bytes, checksum: 0d66223e654bec924871b68991656af7 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / Não recebi financiamento / This research has focused primarily on teaching trigonometric sine and cosine functions. The proposal is to organize the teaching of these functions, in order to improve good learning situations to students, to encourage the transition of trigonometric ratios in right triangle to the trigonometric circle with the use of manipulative materials and GeoGebra software. Based on the theoretical assumptions described in the High School National Curriculum Standards and Curriculum of the State of São Paulo seeking to outline for the teacher, the skills and expertise that student must acquire to be made in basic education, are presented educational alternatives. It aims to help students understand the need and the practical applicability of Trigonometric Functions. Analyzing how these functions are covered in the curriculum documents and books of the National Textbook Program (PNLD 2015), we tried to develop a pioneering work and research including mathematical modeling and taking as reference the exploratory and investigative activities. / Esta pesquisa apresenta como foco principal o ensino das funções trigonométricas seno e cosseno. A proposta é organizar o ensino dessas funções, de forma a potencializar boas situações de aprendizagens aos alunos, que favoreçam a transição das razões trigonométricas no triângulo retângulo para a circunferência trigonométrica com o uso de materiais manipulativos e do software GeoGebra. Partindo dos pressupostos teóricos descritos nos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio e no Currículo do Estado de São Paulo que procuram delinear para o professor, as habilidades e competências que seu aluno deve adquirir ao ser formado na educação básica, apresentam-se alternativas de ensino que visam contribuir para que os alunos percebam a necessidade e a aplicabilidade prática das Funções Trigonométricas. Analisando como essas funções são abordadas nos documentos curriculares e nos livros do Programa Nacional do Livro Didático (PNLD 2015), procurou-se desenvolver um trabalho de exploração e investigação incluindo a modelagem matemática e tendo como referencial as atividades exploratório-investigativas.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-06T12:07:22Z No. of bitstreams: 1 DissMT.pdf: 1389006 bytes, checksum: c8668a38b168f5b3308c3e4261e2424a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:44:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMT.pdf: 1389006 bytes, checksum: c8668a38b168f5b3308c3e4261e2424a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:44:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMT.pdf: 1389006 bytes, checksum: c8668a38b168f5b3308c3e4261e2424a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T13:44:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMT.pdf: 1389006 bytes, checksum: c8668a38b168f5b3308c3e4261e2424a (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / Não recebi financiamento / This paper presents an application experience of the methodology called Flipped Classroom in a class of undergraduates in physics at the University of Uberlandia, using a computational mathematical modeling software, the Modellus, in its version 0.4.05, which stands for a simulation capability of varying phenomena, especially those studied in physics teaching. The goal pursued in carrying out the experiment, and this paper, was to demonstrate the practicability of applying the methodology called Flipped Classroom from the development of simple instructional materials and the use of resources available to most physics teachers. The choice of Modellus, as base of the experience, was for its undeniable usefulness as an educational tool for teachers and undergraduate students of Physics and a felt need for dissemination of this software. In this paper we present the description of the materials developed, the way of their development and the instruments used for the implementation of experience and the collect of its results. Because of Modellus employment with undergraduate students, a chapter was dedicated to briefly describing the trajectory of teachers graduation in Physics in Brazil until today and another discussing the importance of mathematical modeling in teaching, as well as a literature review of studies related to modeling and / or Modellus. Experiment results reinforce not only the practicability of the inverted Classroom, but also the need for greater disclosure of Modellus between teachers and undergraduates, which led to the preparation of a written tutorial covering the entire contents of physics used in the experiment. / O presente trabalho apresenta uma experiência de aplicação da metodologia denominada Sala de Aula Invertida em uma turma de licenciandos de Física da Universidade Federal de Uberlândia, utilizando um software de modelagem matemática computacional, o Modellus, em sua versão 0.4.05, que se destaca por sua capacidade de simulação de variados fenômenos, em especial os estudados no ensino de Física. O objetivo perseguido na realização da experiência, e na elaboração deste texto, foi demonstrar a viabilidade da aplicação da metodologia denominada Sala de Aula Invertida a partir do desenvolvimento de materiais instrucionais simples e com o emprego de recursos disponíveis à maioria dos professores de Física. A escolha do Modellus como base da experiência se deu por sua inegável utilidade como ferramenta educacional aos professores e licenciandos de Física e por uma sentida necessidade de divulgação desse software. Neste texto se apresentam a descrição dos materiais desenvolvidos, a forma de desenvolvimento deles e os instrumentos utilizados para a aplicação da experiência de coleta de seus resultados. Em virtude do emprego do Modellus com alunos de licenciatura foi elaborado um capítulo descrevendo brevemente a trajetória das licenciaturas de Física no Brasil até os dias atuais e outro discutindo a importância da modelagem matemática no ensino, bem como uma revisão literária de trabalhos relacionados à modelagem e/ou ao Modellus. Os resultados da experiência reforçam não só a viabilidade da Sala de Aula invertida, mas também a necessidade de maior divulgação do Modellus entre professores e licenciandos, o que levou à elaboração de um tutorial em texto cobrindo todo o conteúdo de Física utilizado na experiência.