[pt] O presente trabalho tem por objetivo obter e reunir informações de dentro e do entorno da Lagoa de Jacarepaguá, Rio de Janeiro, e realizar modelagens para auxiliar na gestão governamental da área, muito propendida em função do seu crescimento populacional e sua visibilidade devido aos eventos esportivos que ocorrerão no local, em especial, os Jogos Olímpicos de 2016. Foram realizadas duas modelagens, uma batimétrica e uma geológica, que obedeceram à mesma metodologia de trabalho: coleta de dados, desenvolvimento e validação do modelo através de sondagens geofísicas utilizando o georradar. Para a primeira modelagem foi realizada a batimetria na Lagoa, adquirindo-se profundidades georreferenciadas em campo para elaboração de modelos 3D e 2D das profundidades, identificando assim, cavas provenientes de dragagens para aterros de empreendimentos às suas margens. Por fim, foram realizadas sondagens GPR no interior da Lagoa com o intuito de se comparar com seções pré-determinadas do modelo. No entanto os radargramas não apresentaram bons resultados devido à condutividade elétrica da água, ainda salina apesar da distância do mar. Já a segunda modelagem foi desenvolvida a partir de dados obtidos de sondagens pré-existentes na área que resultaram em modelos 3D, Litológicos e Cronoestratigráficos, donde foram traçadas seções transversais para obter uma visualização espacial melhor. A validação deste modelo, a partir da comparação de seções GPR com seções extraídas do modelo, obteve resultados satisfatórios, ratificando assim o modelo geológico processado. A partir deste modelo geológico foram identificadas camadas em profundidades específicas, localizando assim zonas com concentrações de solos moles na área de estudo. / [en] The present work has the goal of obtaining and gathering pieces of information from the inside and surrounding of Jacarepaguá Lagoon, Rio de Janeiro, and to make models to help in the governmental management of the area, that is so featured because of its population growth and its visibility due to sporting events that will take place in this location, specially the 2016 Olympic Games. Two models have been made, bathymetric and geological ones, which followed the same work methodology: data collection, development and validation of the model through geophysical survey using georadar. For the first model a bathymetry was done in Lagoon getting georeferrenced depths on field to elaborate 3D and 2D models of depths, in order to identify ditches originated from dredging of embankments of actions on its borders. Finally, GPR (Ground Penetration Radar) surveys were made on the inside of Lagoon with the purpose to compare the predetermined sections of the model. Although the radargrams did not show good results due to the water electric conductivity, the water was still saline despite the distance of the ocean. The second model was developed based on data from pre-existing surveys of the area that achieved 3D models, lithological and cronostratigraphic, where transverse sections were done so that it could be possible to obtain a better space visualization. The validation of this model from the comparison of GPR sections with sections extracted from the model, obtained satisfactory results, complementing the geological processed model interpretation. From this geological model, layers were identified in specific depths, locating concentrated zones of soft soils on the studying area.

As escritas numéricas e o valor posicional do número são o tema desta pesquisa que tem como objetivos: investigar concepções construídas na interação criança-escrita numérica que contribuem para a construção do valor posicional característico do sistema de numeração decimal; identificar contribuições das notações de números multidígitos à conceituação do valor posicional do número, e verificar as formas cognitivas por meio das quais estas contribuições se efetivam. Consiste num estudo de análise qualitativa.Fundamenta-se na concepção epistemológica construtivista, e volta-se para as microaprendizagens presentes no processo de construção da compreensão do valor posicional e de apropriação da escrita numérica convencional de multidígitos. Envolveu nove alunos da segunda série do Ensino Fundamental de uma escola estadual do município de Erechim-RS, selecionados por sorteio a partir da realização de pré-testes com 44 crianças de três turmas nos quais foram avaliadas noções de composição aditiva, domínio da escrita numérica de multidígitos e do valor posicional. Os critérios utilizados para a seleção foram: compreensão da composição aditiva, não-compreensão do valor posicional e o não-domínio das escritas numéricas de multidígitos. Os alunos participantes da pesquisa, organizados em trios, participaram de onze situações didáticas ao longo do segundo semestre letivo do ano de 2005. A pesquisa evidenciou um processo construtivo não linear, no qual as crianças construíram concepções próximas ao valor posicional, à medida que as situações didáticas provocavam reflexões e sucessivas tomadas de consciência sobre as notações em si e sobre as relações entre escritas e agrupamentos. No que se refere ao valor posicional, a escrita numérica não sugeriu, de imediato, a possibilidade de formarem agrupamentos de acordo com as propriedades do sistema de numeração decimal, do mesmo modo que os agrupamentos (organizados dentro destes princípios) não sugeriram, num primeiro momento, a escrita numérica correspondente. Ambos, escritas e agrupamentos, num primeiro momento, significaram para as crianças a quantidade total representada tanto pelas escritas numéricas quanto pelos agrupamentos. Observou-se uma construção incipiente e progressiva dos princípios aditivo e multiplicativo do sistema, bem como da compreensão da organização do sistema em potências de dez, elementos fundamentais ao reconhecimento do valor relativo do algarismo. As notações, por si só, não foram “transparentes” às crianças e o aprendizado do valor posicional ocorreu a partir da reflexão sobre as relações entre os resultados das ações e sobre as próprias reflexões realizadas por abstrações reflexionantes e tomadas de consciência. / Numeric writings and the number place value are the theme of this research, which aims: to investigate conceptions built on the children-numeric writing interaction that contributes for the construction of place value characteristic of the decimal system; to identify contributions of multidigit numbers to the conceptualization of the number place value and; to verify the cognitive forms through which these contributions are effective. It is a study of qualitative analysis. It is grounded on the constructivist epistemological conception, and it turns to micro-learnings present in the process of construction of place value comprehension and of appropriation of the conventional numeric writing of multidigits. Nine fundamental second grade students from a public state school in the town of Erechim/RS were involved in the research, selected by assortment after the accomplishment of pre-tests with 44 children from three classes in which notions of additive composition, the understanding of numeric writing of multidigit and place value were evaluated. The criteria used for the selection were: comprehension of additive composition, the non-comprehension of place value and the non-dominance of numeric writings of multidigits. The participants of the research, organized in triads, participated in eleven didactic situations during the second school semester of 2005. The research evidenced a constructive, non-linear process, in which children built conceptions close to the place value, as the didactic situations provoked reflections and successive consciousness about notations and about the relations between writings and groupings. Regarding place value, the numeric writing did not suggest, at first, the possibility of forming groups according to the properties of decimal system, in the same manner that the groupings (organized within these principles) did not suggest immediately the correspondent numeric writing. In a first moment, both, writings and groupings, meant for the children the total quantity represented as for numeric writings as for groupings. An incipient and progressive construction of additive and multiplicative principles of the system was observed, as well as the comprehension of the system organization in potencies of tens, fundamental elements for the recognition of the number relative value. The notations, by themselves, were not “transparent” for the children and the learning of place value took place from the reflection about relations between action results and about the reflections accomplished by reflexive abstractions and consciousness. / Las escritas numéricas y el valor posicional del número son temas de esta pesquisa, que tiene como objetivos: investigar concepciones construidas en la interacción niñoescrita numérica que contribuyen para la construcción del valor posicional característico del sistema de numeración decimal; identificar contribuciones de las notaciones de números multidígitos a la conceptuación del valor posicional del número y verificar las formas cognitivas a través de las cuales estas contribuciones se efectúan. Consiste en un estudio de análisis cualitativo. Se fundamenta en la concepción epistemológica constructivista y se vuelve para los microaprendizajes presentes en el proceso de construcción de la comprensión del valor posicional y de apropiación de la escrita numérica convencional de multidígitos. Involucró nueve alumnos del segundo año de la Enseñanza Primaria – 2ª série do Ensino Fundamental – de una escuela estadual del municipio de Erechim-RS, seleccionados, por sorteo, a partir de la realización de pré-testes con 44 niños de tres grupos en los cuales fueron evaluados nociones de composición aditiva, el dominio de la escrita numérica de multidígitos y del valor posicional. Los criterios utilizados para la selección fueron: comprensión de la composición aditiva, no comprensión del valor posicional y el no dominio de las escritas numéricas de multidígitos. Los alumnos participantes de la pesquisa, organizados en triades, participaron de once situaciones-didácticas a lo largo del segundo semestre lectivo del año de 2005. La pesquisa evidenció un proceso constructivo, no linear, en el cual los niños construyeron concepciones próximas al valor posicional, a la medida que las situaciones didácticas provocaban reflexiones y sucesivas tomadas de conciencia sobre las notaciones en si y sobre las relaciones entre escritas y agrupamientos. A lo que se refiere al valor de posición, la escrita numérica no sugirió, de inmediato, la posibilidad de formar agrupamientos de acuerdo con las propiedades del sistema de numeración decimal, del mismo modo que las agrupaciones (organizados dentro de estos principios) no sugirieron de inmediato la escrita numérica correspondiente. Ambos, escritas y agrupamientos, en un primer momento, significaron para los niños la cuantidad total representada tanto por las escritas numéricas, cuanto por los agrupamientos. Se observó una construcción incipiente y progresiva de los principios aditivo y multiplicativo del sistema, bien como de la comprensión de la organización del sistema en potencias de diez, elementos fundamentales al reconocimiento del valor relativo del guarismo. Las notaciones, tan sólo, no fueron “transparentes” los niños y el aprendizaje del valor posicional ocurrió a partir de la reflexión sobre las relaciones entre los resultados de las acciones y sobre las propias reflexiones realizadas por abstracciones reflexionantes y tomadas de conciencia.

A necessidade cada vez maior do uso de produtos poliméricos sintéticos, como para produção de embalagens, partes de eletrodomésticos, eletroeletrônicos, automóveis, etc., tem levado a indústria de polímeros a buscar cada vez mais a diminuição do desperdício e aumento da qualidade dos produtos. Para isso tem-se buscado entender melhor como as propriedades reológicas dos polímeros afetam seu processamento e a qualidade final dos produtos. Com o intuito de se obter resultados mais rápidos e com menor custo recorre-se cada vez mais a estudos de modelagem e simulação de processos de transformação de polímeros. Neste trabalho é apresentada uma nova ferramenta de CFD para simulações de escoamentos envolvendo fluidos viscoelásticos, o viscoelasticFluidFoam solver. A implementação do módulo foi feita no pacote de CFD OpenFOAM devido principalmente às vantagens oferecidas por esse software, como por exemplo, possibilidade de uso de geometrias complexas, malhas não-estruturadas, técnicas multigrid e paralelização do processamento de dados, além de ser um software gratuito e de código aberto. Foi feita a implementação do modelo de Maxwell, UCM, Oldroyd-B, Giesekus, FENE-P, FENE-CR, PTT na forma linear e exponencial, e DCPP, todos na forma multimodo. Dentre as várias metodologias disponíveis para resolver o problema da obtenção de soluções estáveis a altos valores deWeissenberg foi escolhida a DEVSS devido a sua estabilidade e aplicação a modelos complexos. Para se fazer a validação do solver desenvolvido foi feito a comparação com resultados numéricos e experimentais obtidos da literatura. É mostrada uma comparação entre vários modelos para obtenção da velocidade e diferença de tensões normais para um escoamento em uma contração plana abrupta 4:1. Os resultados obtidos foram satisfatórios sendo possível dar credibilidade ao solver implementado e garantir a disponibilidade de uma boa ferramenta para estudo de fluidos viscoelásticos para ser usada tanto no meio acadêmico como no setor industrial. / Synthetic polymer products are of great importance in several industrial sectors, such as for production of packaging, parts of appliances, electronics, and cars. Due to the increasing demand for this kind of material, reduction of waste and increase of quality has become a key issue in polymer industry. In this sense modeling and simulation of processing operations appears as a fundamental tool, leading to better understanding of how the rheological properties of polymers affect their processability and final product quality, and reducing time and costs related to the development of processes and products. This work presents a new Computational Fluid Dynamics (CFD) tool for the simulation of viscoelastic fluid flows, called viscoelasticFluidFoam solver, which consists of a viscoelastic fluid module to be used OpenFOAM CFD package. The advantages of using OpenFOAM as development platform include its characteristics with relation to flexibility to deal with complex geometries, unstructured and non orthogonal meshes, moving meshes, large variety of interpolation schemes and solvers for the linear discretized system, and the possibility of data processing parallelization. Linear Maxwell, Oldroyd-B, Giesekus, Phan-Thien-Tanner (PTT), the Finitely Extensible Nonlinear Elastic (FENE-P and FENE-CR), and DCPP constitutive equations have been implemented, in single and the multimode form. Among the various available methodologies to solve the problem of obtaining stable solutions to high Weissenberg values, the DEVSS was chosen due to its stability and application to complex models. The viscoelasticFluidFoam solver was tested by comparing its predictions with experimental and numerical data from literature for the analysis of a planar 4:1 contraction flow. These tests have shown the great potential of this solver for application both in academia and in industry.

xiii, 109 p. : ill. A print copy of this thesis is available through the UO Libraries. Search the library catalog for the location and call number. / Numeric information is often presented to consumers in order to communicate important and precise information that is not well communicated through non-numeric information. The assumption of marketers, then, seems to be that numeric information is useful for consumers in evaluating products. Do consumers understand and use such numerical information in product claims? Recent research suggests that many people are "innumerate" and about half of Americans lack the minimal mathematical skills needed to use numbers embedded in printed materials. This suggests that many Americans lack the minimal mathematical skills needed to use numbers embedded in product claims and other marketing communications. In a series of five experiments, I investigated if and how consumers understand and use numeric information presented in product claims in their evaluation of consumer goods. The results demonstrated that participants, and especially less numerate individuals, were susceptible to an Illusion-of-Numeric-Truth effect: they judged false claim as true when numeric meaning was inaccurately translated (e.g., "30% of consumers" inaccurately translated to " most consumers"). Mediation analysis suggested that highly numerate participants were better at developing affective reactions toward numeric information in product claims and using these affective reactions as information when they were faced with truth judgments. Highly numerate individuals were also more sensitive to different levels of numeric information in their product evaluations. This sensitivity also seemed to depend on their drawing affective meaning from numbers and number comparisons and using this information in product evaluations. Although less numerate individuals reported that numeric information is important, they were less sensitive to numeric information unless they were encouraged to process numeric information more systematically. The results from this dissertation indicate that not all numeric information will be used and be useful to all consumers. Therefore, simply presenting numeric information may not be sufficient for numeric information to be useful for all consumers. / Committee in charge: Peter Wright, Chairperson, Marketing; Lynn Kahle, Member, Marketing; Ellen Peters, Member, Not from U of O; Robert Madrigal, Member, Marketing; Paul Slovic, Outside Member, Psychology

Nesta tese avaliei a relação entre a classificação de riachos em tipos de rios baseados nas suas características abióticas com a comunidade de macroinvertebrados. Especificamente, avaliei as seguintes questões: 1) Como as escalas de trecho de rio (local) e de bacia hidrográfica (regional) influenciam as comunidades? 2) As classificações de rios baseadas em variáveis abióticas são concordantes com aquelas baseadas em macroinvertebrados? 3) As respostas das comunidades de macroinvertebrados são similares quando diferentes abordagens de classificação são usadas? Por fim, 4) De que forma a resolução taxonômica e o tratamento dos dados influenciam as perguntas 2 e 3? Este estudo foi realizado em 38 riachos, numa área de 282 mil km2 no Rio Grande do Sul. As distâncias entre os riachos variaram entre 15 a 670 km. As variáveis físicas e químicas dos rios foram obtidas em trechos de 50 metros de extensão. A bacia hidrográfica de cada trecho foi delimitada e o uso da terra, tipo de solo e o relevo foram obtidos por meio de SIG. A tese traz uma “Apresentação geral” como Introdução. O capítulo 1 cobre a revisão da literatura e foi publicado na revista Ciência e Ambiente. O capítulo 2 apresenta a relação das variáveis ambientais e do espaço (distância geográfica) com a comunidade de macroinvertebrados. Como principal resultado, observou-se que o ambiente explica a maior parte da variação da distribuição na comunidade de macroinvertebrados, sendo que o efeito do ambiente é dependente da resolução taxonômica utilizada. No capítulo 3 avaliei a concordância entre classificações bióticas e abióticas. Avaliamos concomitantemente o efeito da resolução taxonômica, tipo de dado e da escala (trecho de rio x bacia hidrográfica). Tanto o tipo de dado quanto a resolução taxonômica influenciaram os resultados, sendo a classificação baseada nos dados no nível de família o único concordante com a classificação baseada em dados abióticos (duas escalas juntas). Outro importante resultado obtido foi a observação de que em uso de diferentes escalas, separadamente, verifica-se que a concordância se deu apenas para a escala de bacia hidrográfica, desde que para abundância no nível de gênero e presença/ausência no nível de família. No capítulo 4 verifiquei a relação da comunidade de macroinvertebrados com cinco sistemas de classificações de rios. As duas primeiras são baseadas em hidrorregiões, a terceira, em ecorregiões aquáticas da FEOW, a quarta deriva das ordens dos rios e a quinta é resultado do agrupamento de variáveis ambientais medidas localmente e regionalmente. Os resultados demonstram que a classificação baseada em variáveis ambientais se apresentou como o melhor sistema de classificação dos rios amostrados. Também avaliamos o tipo de dado e resolução taxonômica. Novamente a resolução taxonômica foi importante para os resultados obtidos e os dados de gênero obtiveram os melhores resultados. Por fim, na última parte da tese são apresentadas as considerações finais. / This thesis evaluated the relationships between stream classifications according to their abiotic characteristics and macroinvertebrate stream assemblages. Specifically, I asked the following questions: 1) How the macroinvertebrate communities are related with stream reach and catchment scales ? 2) Are the streams classifications with biotic and abiotic approach congruent? 3) Are there similar responses of macroinvertebrate assemblages when different classification approaches are used? 4) Can the taxonomic resolution and data type (abundance and presence/absence) to influence the results? This study was conducted in 38 streams, with distances among streams ranged from 15 to 670 km at an area of 282.000 km2 in Rio Grande do Sul state. The chemical and physical variables were obtained at a 50 m reach in each stream. The catchment was delimited and land use, soil coverage and relief were obtained using GIS tools. The thesis includes an “overview” as introduction. Chapter 1 covers the literature review and was published on Ciência e Ambiente. The Chapter 2 shows the relationship of environmental variables and space (distance among streams) with macroinvertebrate assemblages. The main result was that the environment accounted for most of the variation on the distribution of macroinvertebrate assemblages and this effect was dependent of the taxonomic resolution. In chapter 3 I evaluated the concordance between the abiotic and biotic classifications as well as the effect of the numerical and taxonomic resolution and the scale (stream reach x catchment). The results are dependent of the taxonomic resolution and dada type. The most important result was the effect of taxonomic resolution on the concordance between biotic and abiotic classifications. The classification based on macroinvertebrate family data was the only biotic classification concordant with the classification based on abiotic data. Another important result is that different scales, when used separately, only catchment classification was concordant with biotic one, and this result was dependent of both taxonomic and dada type. In chapter 4 we assessed the relationship of macroinvertebrate assemblages with five stream classifications. The first two is based on catchments grouped in hydrologic units, the third is based in freshwater ecoregions of FEOW, the fourth is based on stream orders and the fifth is result by cluster of environmental variables get on stream reach and catchment scales. That classification based on environmental variables had the higher scores than others classification by Classification Strength approach. The taxonomic and numeric resolutions were also evaluated. The taxonomic resolution was important to the results obtained, and genera data show the best scores. In the last part of the thesis are presented the conclusion remarks.

O objetivo deste trabalho foi o analisar o impacto da resolução dos conjuntos de dados topográficos nas simulações das concentrações de dióxido de enxofre (SO2) emitido por uma fonte localizada no Sul do Brasil. Para isso foram realizadas duas simulações aplicando o modelo regional Weather Research and Forecasting acoplado com a química (WRF/Chem), configurado com duas representações do terreno de diferentes resoluções espaciais. Foram utilizados os dados padrão do modelo com melhor resolução, Global 30 Arc-Second Elevation (GTOPO), com aproximadamente 1 km, e inserido no bancos de dados do modelo as informações de terreno em alta-resolução do Radar Shuttle Topography Mission (SRTM) (30 metros). Para as emissões antrópicas do modelo foi elaborado um programa capaz inserir os volumes do poluente SO2 de forma horária expelidos pela chaminé, de acordo com as taxas de emissão medidos diretamente na fonte. O programa representou a emissão do poluente no ponto de grade correspondente a localização e a altura acima da superfície da chaminé da fonte. As simulações foram configuradas com os seguintes esquemas de parametrização: para microfísica de nuvens foi utilizado o Goddard Cumulus Ensemble; os esquemas de radiação de onda longa e curta foram o Goddard e o Rapid Radiative Transfer Model para modelos de circulação geral da atmosfera (MCGA); para a parametrização de cumulus o esquema utilizado foi o Grell 3D Ensemble Scheme; e para os esquemas de camada superficial e camada limite planetária foram utilizados os da teoria da similaridade do Fifth-Generation National Center for Atmospheric Research/Penn State Mesoscale Model (MM5) e o Yonsey University, respectivamente. A escolha desta combinação de esquemas foi definida a partir de um estudo inicial da sensibilidade do modelo à mudança das parametrizações. Os resultados dos experimentos numéricos alterando a topografia foram validados a partir dos dados de monitoramento das estações meteorológica e da qualidade do ar pertencentes à empresa responsável pelo empreendimento associado à fonte. Foi observado que as simulações com os dados SRTM expressaram o terreno da região de estudo mais próximo à realidade, representando o aspecto heterogêneo do relevo, ressaltando os picos e os vales. Os resultados das validações meteorológicas utilizando os dados topográficos indicaram melhoras nas simulações das variáveis meteorológicas: temperatura, umidade relativa, velocidade do vento e precipitação. Os experimentos com os dados topográficos GTOPO e SRTM no modelo WRF/Chem, configurado com as emissões horárias da fonte de Candiota, reproduziram o comportamento dos ventos para transporte de SO2 até as estações de monitoramento conforme os dados observados. Porém foram identificados padrões diferentes na representação das concentrações do poluente entre as duas simulações do modelo, associados aos escoamentos dos ventos representados pelos experimentos. A resolução da topografia afetou na simulação de SO2 devido ao aumento da forçante superficial induzida pelo terreno. Este aumento na forçante, influenciou a advecção da pluma de SO2, resultando em diferentes padrões das concentrações de SO2 no ponto de grade correspondente às estações de monitoramento. Contudo, os resultados das simulações das concentrações de SO2, tanto de forma horária quanto na abordagem das médias diárias, não indicaram uma relação linear entre a utilização de dados em alta resolução e a melhora na representação do SO2 pelo modelo WRF/Chem. / The objective of this work was to analyze the impact of the higher resolution topographic data sets in the simulations of the Sulfur dioxide (SO2) concentrations emitted by a source located Southern Brazil. Two simulations were performed applying the Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry – WRF/Chem, configured with two representations of the terrain with different spatial resolutions. The standard data of the model with the best resolution (approximately 1 km), Global 30 Arc-Second Elevation (GTOPO), and was inserted in the model databases the high-resolution (30 meters) terrain information of the Radar Shuttle Topography Mission (SRTM). For the anthropic emissions of the model, a program was developed capable of inserting the hourly SO2 pollutant volumes expelled by the chimney, according to the emission rates measured directly at the source. The program inserted these emissions into the grid point corresponding to the location and height above the surface of the emission source. The simulations were configured with the following parameterization schemes: for cloud microphysics Goddard Cumulus Ensemble; for the long and short wave radiation treatment it was used the Goddard and the Rapid Radiative Transfer Model for general circulation models; for the cumulus parameterization the scheme it was used the Grell 3D Ensemble Scheme; and for the surface layer and planetary boundary layer schemes, the similarity theory of the Fifth-Generation National Center for Atmospheric Research/Penn State Mesoscale Model (MM5) and the Yonsey University, respectively. The choice of this combination of schemes was defined from an initial study of the sensitivity of the model to the change of parametrizations. The results of the numerical experiments altering the topography were validated from the monitoring data of the meteorological stations and the air quality belonging to the company responsible for the enterprise associated to the source. It was observed that the simulations with the SRTM data expressed the terrain of the region of study closest to reality, representing the heterogeneous aspect of the terrain, highlighting the peaks and valleys. The results of the meteorological validations using the new topographic data indicated an improvement in the simulations of the meteorological variables: temperature, relative humidity, wind speed and precipitation. The experiments with the GTOPO and SRTM topographic data in WRF/Chem model, configured with the hourly emissions of the Candiota source, reproduced the winds behavior that transported the SO2 to the monitoring stations according to the observed data. However, different patterns were identified in the pollutant concentrations between the two simulations of the model, associated to the wind flows represented by the experiments. The topography resolution affected in the simulation of SO2 due to the increase of the surface forcing induced by the terrain. This increase in the forcing influenced the advection of the SO2 plume, resulting in different patterns of SO2 concentrations at the grid point corresponding to the monitoring stations. However, the results of simulations of SO2 concentrations, both hourly and in the approach of daily averages, did not indicate a linear relationship between the use of high resolution data and the improvement in the representation of SO2 by WRF/Chem model.

Extensos estudos realizados nas últimas décadas sobre a propagação de ondas ultrassônicas em sólidos levaram ao desenvolvimento de técnicas não destrutivas para a avaliação da segurança e integridade de estruturas e componentes industriais. O interesse na aplicação de técnicas ultrassônicas para medição de tensões aplicadas e residuais decorre da mudança mensurável da velocidade das ondas ultrassônicas na presença de um campo de tensões, fenômeno conhecido como efeito acustoelástico. Uma teoria de acustoelasticidade fornece um meio atrativo e não destrutivo de medir a tensão média ao longo do caminho percorrido pela onda. O estudo da propagação das ondas ultrassônicas em meios homogêneos anisotrópicos sob tensão conduz a um problema não linear de autovalores dado pela equação de Christoffel generalizada. A característica não linear deste problema decorre da interdependência entre as constantes elásticas efetivas do material e as tensões atuantes. A medição experimental de tensões por técnicas ultrassônicas é um problema inverso da acustoelasticidade. Esta dissertação apresenta a implementação de um algoritmo numérico, baseado no método proposto por Degtyar e Rokhlin, para solução do problema inverso da acustoelasticidade em sólidos ortotrópicos sujeitos a um estado plano de tensões. A solução da equação de Christoffel generalizada apresenta dificuldades de natureza numérica e prática. A estabilidade e a precisão do algoritmo desenvolvido, bem como a influência das incertezas na medição experimental das velocidades das ondas ultrassônicas, foram então investigadas. Dados sintéticos para as velocidades das ondas ultrassônicas de incidência oblíqua em uma placa sujeita a um estado plano de tensões foram gerados pela solução direta da equação de Christoffel generalizada para ilustrar a aplicação do algoritmo desenvolvido. O objetivo maior desta dissertação é a disponibilização de uma nova ferramenta de cálculo para suporte às atividades experimentais de medição de tensões por ultrassom no país. / Extensive studies carried out in the last decades on the propagation of ultrasonic waves in solids led to the development of nondestructive techniques for the assessment of the safety and integrity of industrial structures and components. The interest in the application of ultrasound techniques for stress measurement for example comes from the measurable change in the speed of the ultrasonic elastic waves in the presence of a stress field, a phenomenon known as acoustoelastic effect. An acoustoelastic theory provides an attractive way of non-destructively measuring the average stress along the waves path. The study of the propagation of ultrasonic waves in homogenous anisotropic bodies under stress leads to a nonlinear eigenvalue problem given by the generalized Christoffel equation. The nonlinearity characteristic of the problem derives from the interdependence between the materials effective elastic constants and the acting stresses. The experimental measurement of stresses using ultrasound techniques is an inverse problem of acoustoelasticity. This dissertation presents the implementation of a numeric algorithm, based on the method proposed by Degtyar and Rokhlin, for solution of the inverse problem of acoustoelasticity in orthotropic solids subjected to a plane stress state. The solution of the generalized Christoffel equation poses difficulties of numerical and practical order. The stability and precision of the algorithm developed, as well as the influence of the experimental uncertainties in the measurement of the speed of the ultrasonic waves, were thus investigated. Synthetic data for the speeds of ultrasonic waves of oblique incidence in a plane-stress plate were generated to illustrate the application of the algorithm developed. The main objective of this dissertation is to make available in the country a new numerical tool to support the use of ultrasonic waves for experimental stress analysis.

As escritas numéricas e o valor posicional do número são o tema desta pesquisa que tem como objetivos: investigar concepções construídas na interação criança-escrita numérica que contribuem para a construção do valor posicional característico do sistema de numeração decimal; identificar contribuições das notações de números multidígitos à conceituação do valor posicional do número, e verificar as formas cognitivas por meio das quais estas contribuições se efetivam. Consiste num estudo de análise qualitativa.Fundamenta-se na concepção epistemológica construtivista, e volta-se para as microaprendizagens presentes no processo de construção da compreensão do valor posicional e de apropriação da escrita numérica convencional de multidígitos. Envolveu nove alunos da segunda série do Ensino Fundamental de uma escola estadual do município de Erechim-RS, selecionados por sorteio a partir da realização de pré-testes com 44 crianças de três turmas nos quais foram avaliadas noções de composição aditiva, domínio da escrita numérica de multidígitos e do valor posicional. Os critérios utilizados para a seleção foram: compreensão da composição aditiva, não-compreensão do valor posicional e o não-domínio das escritas numéricas de multidígitos. Os alunos participantes da pesquisa, organizados em trios, participaram de onze situações didáticas ao longo do segundo semestre letivo do ano de 2005. A pesquisa evidenciou um processo construtivo não linear, no qual as crianças construíram concepções próximas ao valor posicional, à medida que as situações didáticas provocavam reflexões e sucessivas tomadas de consciência sobre as notações em si e sobre as relações entre escritas e agrupamentos. No que se refere ao valor posicional, a escrita numérica não sugeriu, de imediato, a possibilidade de formarem agrupamentos de acordo com as propriedades do sistema de numeração decimal, do mesmo modo que os agrupamentos (organizados dentro destes princípios) não sugeriram, num primeiro momento, a escrita numérica correspondente. Ambos, escritas e agrupamentos, num primeiro momento, significaram para as crianças a quantidade total representada tanto pelas escritas numéricas quanto pelos agrupamentos. Observou-se uma construção incipiente e progressiva dos princípios aditivo e multiplicativo do sistema, bem como da compreensão da organização do sistema em potências de dez, elementos fundamentais ao reconhecimento do valor relativo do algarismo. As notações, por si só, não foram “transparentes” às crianças e o aprendizado do valor posicional ocorreu a partir da reflexão sobre as relações entre os resultados das ações e sobre as próprias reflexões realizadas por abstrações reflexionantes e tomadas de consciência. / Numeric writings and the number place value are the theme of this research, which aims: to investigate conceptions built on the children-numeric writing interaction that contributes for the construction of place value characteristic of the decimal system; to identify contributions of multidigit numbers to the conceptualization of the number place value and; to verify the cognitive forms through which these contributions are effective. It is a study of qualitative analysis. It is grounded on the constructivist epistemological conception, and it turns to micro-learnings present in the process of construction of place value comprehension and of appropriation of the conventional numeric writing of multidigits. Nine fundamental second grade students from a public state school in the town of Erechim/RS were involved in the research, selected by assortment after the accomplishment of pre-tests with 44 children from three classes in which notions of additive composition, the understanding of numeric writing of multidigit and place value were evaluated. The criteria used for the selection were: comprehension of additive composition, the non-comprehension of place value and the non-dominance of numeric writings of multidigits. The participants of the research, organized in triads, participated in eleven didactic situations during the second school semester of 2005. The research evidenced a constructive, non-linear process, in which children built conceptions close to the place value, as the didactic situations provoked reflections and successive consciousness about notations and about the relations between writings and groupings. Regarding place value, the numeric writing did not suggest, at first, the possibility of forming groups according to the properties of decimal system, in the same manner that the groupings (organized within these principles) did not suggest immediately the correspondent numeric writing. In a first moment, both, writings and groupings, meant for the children the total quantity represented as for numeric writings as for groupings. An incipient and progressive construction of additive and multiplicative principles of the system was observed, as well as the comprehension of the system organization in potencies of tens, fundamental elements for the recognition of the number relative value. The notations, by themselves, were not “transparent” for the children and the learning of place value took place from the reflection about relations between action results and about the reflections accomplished by reflexive abstractions and consciousness. / Las escritas numéricas y el valor posicional del número son temas de esta pesquisa, que tiene como objetivos: investigar concepciones construidas en la interacción niñoescrita numérica que contribuyen para la construcción del valor posicional característico del sistema de numeración decimal; identificar contribuciones de las notaciones de números multidígitos a la conceptuación del valor posicional del número y verificar las formas cognitivas a través de las cuales estas contribuciones se efectúan. Consiste en un estudio de análisis cualitativo. Se fundamenta en la concepción epistemológica constructivista y se vuelve para los microaprendizajes presentes en el proceso de construcción de la comprensión del valor posicional y de apropiación de la escrita numérica convencional de multidígitos. Involucró nueve alumnos del segundo año de la Enseñanza Primaria – 2ª série do Ensino Fundamental – de una escuela estadual del municipio de Erechim-RS, seleccionados, por sorteo, a partir de la realización de pré-testes con 44 niños de tres grupos en los cuales fueron evaluados nociones de composición aditiva, el dominio de la escrita numérica de multidígitos y del valor posicional. Los criterios utilizados para la selección fueron: comprensión de la composición aditiva, no comprensión del valor posicional y el no dominio de las escritas numéricas de multidígitos. Los alumnos participantes de la pesquisa, organizados en triades, participaron de once situaciones-didácticas a lo largo del segundo semestre lectivo del año de 2005. La pesquisa evidenció un proceso constructivo, no linear, en el cual los niños construyeron concepciones próximas al valor posicional, a la medida que las situaciones didácticas provocaban reflexiones y sucesivas tomadas de conciencia sobre las notaciones en si y sobre las relaciones entre escritas y agrupamientos. A lo que se refiere al valor de posición, la escrita numérica no sugirió, de inmediato, la posibilidad de formar agrupamientos de acuerdo con las propiedades del sistema de numeración decimal, del mismo modo que las agrupaciones (organizados dentro de estos principios) no sugirieron de inmediato la escrita numérica correspondiente. Ambos, escritas y agrupamientos, en un primer momento, significaron para los niños la cuantidad total representada tanto por las escritas numéricas, cuanto por los agrupamientos. Se observó una construcción incipiente y progresiva de los principios aditivo y multiplicativo del sistema, bien como de la comprensión de la organización del sistema en potencias de diez, elementos fundamentales al reconocimiento del valor relativo del guarismo. Las notaciones, tan sólo, no fueron “transparentes” los niños y el aprendizaje del valor posicional ocurrió a partir de la reflexión sobre las relaciones entre los resultados de las acciones y sobre las propias reflexiones realizadas por abstracciones reflexionantes y tomadas de conciencia.

A necessidade cada vez maior do uso de produtos poliméricos sintéticos, como para produção de embalagens, partes de eletrodomésticos, eletroeletrônicos, automóveis, etc., tem levado a indústria de polímeros a buscar cada vez mais a diminuição do desperdício e aumento da qualidade dos produtos. Para isso tem-se buscado entender melhor como as propriedades reológicas dos polímeros afetam seu processamento e a qualidade final dos produtos. Com o intuito de se obter resultados mais rápidos e com menor custo recorre-se cada vez mais a estudos de modelagem e simulação de processos de transformação de polímeros. Neste trabalho é apresentada uma nova ferramenta de CFD para simulações de escoamentos envolvendo fluidos viscoelásticos, o viscoelasticFluidFoam solver. A implementação do módulo foi feita no pacote de CFD OpenFOAM devido principalmente às vantagens oferecidas por esse software, como por exemplo, possibilidade de uso de geometrias complexas, malhas não-estruturadas, técnicas multigrid e paralelização do processamento de dados, além de ser um software gratuito e de código aberto. Foi feita a implementação do modelo de Maxwell, UCM, Oldroyd-B, Giesekus, FENE-P, FENE-CR, PTT na forma linear e exponencial, e DCPP, todos na forma multimodo. Dentre as várias metodologias disponíveis para resolver o problema da obtenção de soluções estáveis a altos valores deWeissenberg foi escolhida a DEVSS devido a sua estabilidade e aplicação a modelos complexos. Para se fazer a validação do solver desenvolvido foi feito a comparação com resultados numéricos e experimentais obtidos da literatura. É mostrada uma comparação entre vários modelos para obtenção da velocidade e diferença de tensões normais para um escoamento em uma contração plana abrupta 4:1. Os resultados obtidos foram satisfatórios sendo possível dar credibilidade ao solver implementado e garantir a disponibilidade de uma boa ferramenta para estudo de fluidos viscoelásticos para ser usada tanto no meio acadêmico como no setor industrial. / Synthetic polymer products are of great importance in several industrial sectors, such as for production of packaging, parts of appliances, electronics, and cars. Due to the increasing demand for this kind of material, reduction of waste and increase of quality has become a key issue in polymer industry. In this sense modeling and simulation of processing operations appears as a fundamental tool, leading to better understanding of how the rheological properties of polymers affect their processability and final product quality, and reducing time and costs related to the development of processes and products. This work presents a new Computational Fluid Dynamics (CFD) tool for the simulation of viscoelastic fluid flows, called viscoelasticFluidFoam solver, which consists of a viscoelastic fluid module to be used OpenFOAM CFD package. The advantages of using OpenFOAM as development platform include its characteristics with relation to flexibility to deal with complex geometries, unstructured and non orthogonal meshes, moving meshes, large variety of interpolation schemes and solvers for the linear discretized system, and the possibility of data processing parallelization. Linear Maxwell, Oldroyd-B, Giesekus, Phan-Thien-Tanner (PTT), the Finitely Extensible Nonlinear Elastic (FENE-P and FENE-CR), and DCPP constitutive equations have been implemented, in single and the multimode form. Among the various available methodologies to solve the problem of obtaining stable solutions to high Weissenberg values, the DEVSS was chosen due to its stability and application to complex models. The viscoelasticFluidFoam solver was tested by comparing its predictions with experimental and numerical data from literature for the analysis of a planar 4:1 contraction flow. These tests have shown the great potential of this solver for application both in academia and in industry.

Extensos estudos realizados nas últimas décadas sobre a propagação de ondas ultrassônicas em sólidos levaram ao desenvolvimento de técnicas não destrutivas para a avaliação da segurança e integridade de estruturas e componentes industriais. O interesse na aplicação de técnicas ultrassônicas para medição de tensões aplicadas e residuais decorre da mudança mensurável da velocidade das ondas ultrassônicas na presença de um campo de tensões, fenômeno conhecido como efeito acustoelástico. Uma teoria de acustoelasticidade fornece um meio atrativo e não destrutivo de medir a tensão média ao longo do caminho percorrido pela onda. O estudo da propagação das ondas ultrassônicas em meios homogêneos anisotrópicos sob tensão conduz a um problema não linear de autovalores dado pela equação de Christoffel generalizada. A característica não linear deste problema decorre da interdependência entre as constantes elásticas efetivas do material e as tensões atuantes. A medição experimental de tensões por técnicas ultrassônicas é um problema inverso da acustoelasticidade. Esta dissertação apresenta a implementação de um algoritmo numérico, baseado no método proposto por Degtyar e Rokhlin, para solução do problema inverso da acustoelasticidade em sólidos ortotrópicos sujeitos a um estado plano de tensões. A solução da equação de Christoffel generalizada apresenta dificuldades de natureza numérica e prática. A estabilidade e a precisão do algoritmo desenvolvido, bem como a influência das incertezas na medição experimental das velocidades das ondas ultrassônicas, foram então investigadas. Dados sintéticos para as velocidades das ondas ultrassônicas de incidência oblíqua em uma placa sujeita a um estado plano de tensões foram gerados pela solução direta da equação de Christoffel generalizada para ilustrar a aplicação do algoritmo desenvolvido. O objetivo maior desta dissertação é a disponibilização de uma nova ferramenta de cálculo para suporte às atividades experimentais de medição de tensões por ultrassom no país. / Extensive studies carried out in the last decades on the propagation of ultrasonic waves in solids led to the development of nondestructive techniques for the assessment of the safety and integrity of industrial structures and components. The interest in the application of ultrasound techniques for stress measurement for example comes from the measurable change in the speed of the ultrasonic elastic waves in the presence of a stress field, a phenomenon known as acoustoelastic effect. An acoustoelastic theory provides an attractive way of non-destructively measuring the average stress along the waves path. The study of the propagation of ultrasonic waves in homogenous anisotropic bodies under stress leads to a nonlinear eigenvalue problem given by the generalized Christoffel equation. The nonlinearity characteristic of the problem derives from the interdependence between the materials effective elastic constants and the acting stresses. The experimental measurement of stresses using ultrasound techniques is an inverse problem of acoustoelasticity. This dissertation presents the implementation of a numeric algorithm, based on the method proposed by Degtyar and Rokhlin, for solution of the inverse problem of acoustoelasticity in orthotropic solids subjected to a plane stress state. The solution of the generalized Christoffel equation poses difficulties of numerical and practical order. The stability and precision of the algorithm developed, as well as the influence of the experimental uncertainties in the measurement of the speed of the ultrasonic waves, were thus investigated. Synthetic data for the speeds of ultrasonic waves of oblique incidence in a plane-stress plate were generated to illustrate the application of the algorithm developed. The main objective of this dissertation is to make available in the country a new numerical tool to support the use of ultrasonic waves for experimental stress analysis.