Tese de mestrado. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

Orientador: Rafael Zadorosny / Resumo: Com o desenvolvimento científico, a fabricação de materiais em escalas nano e submicrométricas tornou-se uma realidade. Nos estudos teóricos e experimentais de materiais supercondutores, tais sistemas são denominados de mesoscópicos, e possuem tamanhos da ordem dos seus comprimentos característicos, i.e., λ(T) e ξ(T). Nessas escalas, a dinâmica de vórtices é fortemente dominada por efeitos de confinamento. Dessa forma, a investigação de suas características tem importância fundamental para o desenvolvimento e aplicação desses materiais de forma eficaz. Assim, neste trabalho foram estudados os efeitos da passagem de uma corrente de transporte por uma constrição de tamanhos mesoscópicos, que foi produzida inserindo dois defeitos (normalizando 0<ψ<1 dentro do defeito) nas bordas opostas do sistema. Para tal, simulamos amostras supercondutoras mesoscópicas na presença de correntes de transporte e de campos magnéticos solucionando a equação generalizada de Ginzburg-Landau dependente do tempo (GTDGL). Sem campo magnético aplicado, os pares de vórtices cinemáticos são formados nos defeitos e se aniquilam no centro da amostra. Por outro lado, quando um baixo campo magnético é aplicado, produz uma assimetria na distribuição das correntes supercondutoras. Então, apenas o vórtice cinemático é formado em uma borda da amostra e a deixa pela lateral oposta. Contudo, antes de deixar o sistema, o vórtice cinemático experimenta um efeito de barreira superficial, que causa uma diminuição em su... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the scientific development, the fabrication of materials at nano and sub-micrometer scales become a reality. In theoretical and experimental study of superconducting materials, such systems are called mesoscopic and have sizes of the order of their characteristic lengths, i.e., λ(T) and ξ(T). In these scales, the vortex dynamics is strongly dominated by confinement effects. In this way, the investigation of their characteristics have fundamental importance for the development and application of these materials effectively. Then, in this work we studied the effect of a transport current flowing through a mesoscopic constriction, which was produced by inserting two defects (normalizing 0<ψ<1 inside the defect) on the opposite edges of the system. The mesoscopic superconducting samples were simulated in the presence of transport currents and applied magnetic fields by solving the time-dependent Ginzburg-Landau equation in its generalized form (GTDGL). At zero applied magnetic field, kinematic vortex-antivortex pairs are formed at the defects and annihilate at the center of the sample. On the other hand, small external magnetic fields produce an asymmetry in the distribution of the superconducting currents. Then, only one kinematic vortex is nucleated in one of the borders of the sample and leaves it by the opposite side. However, before leaves the system, the kinematic vortex experiences a surface barrier effect, which causes a decrease in its velocity. The results obtained... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O presente estudo teve como objetivo verificar o efeito de restrições no comprimento do passo sobre o desempenho da marcha em adultos e idosos, supondo que: (a) quando submetidos a condições de marcha semelhantes, adultos e idosos apresentam desempenhos similares em alguns parâmetros da marcha; (b) as restrições no comprimento do passo interferem sobre a velocidade de deslocamento e sobre a relação de fase entre braço e perna da mesma forma para adultos e idosos; (c) as restrições no comprimento de passo causam maior impacto sobre a variabilidade das relações de fase entre membro superior nos idosos. Para verificar estas hipóteses, nove adultos jovens e oito idosos foram filmados em três tarefas: marcha regular, aumento de passo e diminuição do passo. As comparações foram feitas em função das seguintes variáveis: velocidade de marcha, cadência, razão entre o comprimento do passo e o comprimento do membro, amplitude de variação angular do tornozelo, amplitude de variação angular do membro superior, relação de fase e variabilidade da relação de fase entre os membros superior e inferior direitos. Os resultados encontrados revelaram que o padrão de marcha dos idosos apresentou-se semelhante ao de adultos em muitos aspectos. As restrições no comprimento de passo levaram a modificações significativas da velocidade de deslocamento para adultos e idosos, sugerindo que parte das modificações relacionadas ao padrão de marcha do idoso estão relacionados à diminuição no comprimento do passo. A coordenação de movimentos, analisada através da relação de fase entre membros superior e inferior direito, mostrou ser influenciada pela tarefa, enquanto a estabilidade da coordenação entre braços e pernas não foi afetada pela restrição do passo. Estes achados comprovam a hipótese formulada inicialmente, de similaridade das características adaptativas entre os dois grupos etários. A interpretação destes resultados permite concluir que: (a) em marcha regular, adultos e idosos apresentaram desempenhos semelhantes; (b) a restrição de comprimento de passo exerceu efeito significativo sobre a velocidade de deslocamento, sobre a amplitude de movimentação do membro superior e sobre a relação de fase entre membro superior e inferior igualmente para adultos e idosos e (c) a amplitude de movimentação do tornozelo e a variabilidade da relação de fase não foram alterados em função da restrição na amplitude do passo. / The main purpose of this study was verifying the effect of step length restrictions on gait performance of young and old aged, assuming that: (a) when submitted to similar gait conditions, young and old aged presents analogous performance in some gait parameters; (b) the step length restrictions intervene on gait velocity an phase relation between arm and leg in the same way for young and old aged; (c) the step length restrictions cause a larger impact on phase relations variability between superior and inferior limbs for old aged. In order to verify these hypothesis, nine young adults and eight old-aged was filmed on three tasks: regular gait, increase on step length and decrease on step length. The comparisons was made to the following variables: gait velocity, cadency, step length and leg length rate, amplitude of ankle angular variation, amplitude of arm angular variation, phase relation and phase relation variability between right superior and right inferior limbs. The results revealed that the old-aged gait pattern was similar to the adult pattern in considerably aspects. Step length restrictions carried to significative changes on gait velocity for young and old aged, suggesting that part of modifications on old people gait pattern are related to decrease on step length. The movement coordination, analyzed by phase relation between right superior and right inferior limbs was influenced by task condition but not the stability of coordination between arm and legs. These findings corroborates the initial hypothesis, about the similarity of the adaptative characteristics between both groups. The interpretation of these results allows concluding that: (a) on regular gait, young and old aged had similar performance; (b) the step length alterations exerted significative effect over gait velocity, amplitude of arm angular variation and phase relations between superior and inferior limbs on the same way for young and old aged; (c) the task condition had no influence over the amplitude of ankle movement neither over variability of phase relations.

Diversas atividades ligados ao gerenciamento de recursos hídricos necessitam da previsão de acumulados diários de chuva extremos. Entretanto, grande parte dos modelos utilizados operacionalmente apresentam uma tendência a subestimar os extremos de precipitação mesmo com apenas 24 horas de antecedência. Existem diversas razões para esse tipo de erro de previsão tais como, limitações nas parametrizações de convecção para modelos com resolução de dezenas de quilômetros e a não inclusão do efeito de aerossóis como núcleos de condensação de gotas de nuvens nos modelos de grande escala. Dentro desse contexto, este trabalho tem como objetivo analisar situações de eventos extremos de precipitação na região de Belém, Pará, onde o regime de precipitação é modulado, principalmente, pela brisa marítima, linhas de instabilidade, distúrbios ondulatório de leste, zona de convergência intertropical, alta da Bolívia e Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN). A abordagem será de identificação de perfis verticais cinemáticos e termodinâmicos típicos de eventos extremos de precipitação diária em Belém, Pará. Para esse fim, escolheu-se fazer uma análise de dados de radiossondagem e precipitação utilizando as Funções Ortogonais Empíricas (EOF - Empirical Orthogonal Functions combinadas e verificar como o Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) simula características básicas de chuva acumulada diária. A variância explicada das EOF calculadas a partir do conjunto de variáveis acumulado diário de precipitação (acpcp), temperatura (t), razão de mistura de vapor d\'água (rv), vento zonal (u) e vento meridional (v) e acpcp, u e v apresentaram valores de variância explicada baixos em relação as EOF calculadas a partir de acpcp e u somente. A terceira EOF (e3) foi a que melhor identificou os extremos chuvosos em relação a primeira e segunda. Observou-se padrões sinóticos favoráveis a convecção para os dias relativos à acumulados de chuva acima da média e menos favoráveis para os dias relativos à acumulados de chuva abaixo da média. Nos dias que apresentaram os maiores acumulados de chuva identificados por e3 verificou-se a presença da Alta da Bolívia e de um VCAN sobre o Oceano Atlântico influenciando a região de estudo. Observou-se um caso de uma linha de instabilidade que adentrou o continente associada a um jato de baixos níveis e outro caso de uma perturbação de latitudes médias, ambos os casos ocasionaram acumulados de chuva acima da média. O BRAMS apresentou máximos e mínimos de anomalias de acpcp coincidentes com os dados observados. Os dias relativos à acumulados de chuva acima da média apresentaram correntes ascendentes e descendentes mais intensas que os dias relativos à acumulados de chuva abaixo da média. Observou-se máximos de correntes ascendentes associados a formação de novas células convectivas. / Several activities related to water management need the forecasting of cumulative daily rainfall extreme. However, most of the models used operacionaly tend to underestimate the extreme rainfall even with 24 hours of advance. There are several reasons for this type of forecast error such as, limitations in convection parametrizations for models with resolution of tens of kilometers and not inclusion of the effect of aerosols as cloud condensation nuclei for cloud droplets in large-scale models. Withing this context, this study aims to analyze situations of extreme precipitation events in the region of Belém, Pará, where the rainfall regime is modulated mainly by sea breeze, squall lines, easterly wave disturbances, intertropical convergence zone, Bolivian high and cyclonic vortices of high levels (VCAN). The approach will be to identify kinematic and thermodynamics vertical profiles typical of extreme daily rainfall events in Belém, Pará. To this end, it was chosen to analyze sounding and rainfall data using the combined Empirical Orthogonal Functions (EOF) and verify how the Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) simulates the basic features of daily accumulated rainfall. The explained variance of EOF calculated from the set of variables accumulated daily precipitation (acpcp), temperature (t), mixing ratio of water vapor (rv), zonal wind (u) e meridional wind (v) and acpcp, u and v showed low values of explained variance in relation to the EOF calculated from acpcp and u only. The third EOF (e3) was the best in the identification of extreme rainfall compared to first and second. Observed synoptic patterns are favorable to convection on days with accumulated rainfall above average and less favorable on days for accumulated rainfall below average. In the days that had the highest accumulated rainfall identified by e3, it was verified that the presence of the Bolivian high and a VCAN on the Atlantic Ocean influence the study region. A case of squall line that entered the continent associated with a low level jet and other case of disturbance of mid-latitudes, resulted in accumulated rainfall above average. The BRAMS presented maximum and minimum acpcp anomalies coincident with the observed data. The days on the accumulated rainfall above average showed more intense updrafts and downdrafts that the days on the accumulated rainfall below average. Observed maximum updrafts associated with the formation of new convective cells.

Diversas atividades ligados ao gerenciamento de recursos hídricos necessitam da previsão de acumulados diários de chuva extremos. Entretanto, grande parte dos modelos utilizados operacionalmente apresentam uma tendência a subestimar os extremos de precipitação mesmo com apenas 24 horas de antecedência. Existem diversas razões para esse tipo de erro de previsão tais como, limitações nas parametrizações de convecção para modelos com resolução de dezenas de quilômetros e a não inclusão do efeito de aerossóis como núcleos de condensação de gotas de nuvens nos modelos de grande escala. Dentro desse contexto, este trabalho tem como objetivo analisar situações de eventos extremos de precipitação na região de Belém, Pará, onde o regime de precipitação é modulado, principalmente, pela brisa marítima, linhas de instabilidade, distúrbios ondulatório de leste, zona de convergência intertropical, alta da Bolívia e Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN). A abordagem será de identificação de perfis verticais cinemáticos e termodinâmicos típicos de eventos extremos de precipitação diária em Belém, Pará. Para esse fim, escolheu-se fazer uma análise de dados de radiossondagem e precipitação utilizando as Funções Ortogonais Empíricas (EOF - Empirical Orthogonal Functions combinadas e verificar como o Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) simula características básicas de chuva acumulada diária. A variância explicada das EOF calculadas a partir do conjunto de variáveis acumulado diário de precipitação (acpcp), temperatura (t), razão de mistura de vapor d\'água (rv), vento zonal (u) e vento meridional (v) e acpcp, u e v apresentaram valores de variância explicada baixos em relação as EOF calculadas a partir de acpcp e u somente. A terceira EOF (e3) foi a que melhor identificou os extremos chuvosos em relação a primeira e segunda. Observou-se padrões sinóticos favoráveis a convecção para os dias relativos à acumulados de chuva acima da média e menos favoráveis para os dias relativos à acumulados de chuva abaixo da média. Nos dias que apresentaram os maiores acumulados de chuva identificados por e3 verificou-se a presença da Alta da Bolívia e de um VCAN sobre o Oceano Atlântico influenciando a região de estudo. Observou-se um caso de uma linha de instabilidade que adentrou o continente associada a um jato de baixos níveis e outro caso de uma perturbação de latitudes médias, ambos os casos ocasionaram acumulados de chuva acima da média. O BRAMS apresentou máximos e mínimos de anomalias de acpcp coincidentes com os dados observados. Os dias relativos à acumulados de chuva acima da média apresentaram correntes ascendentes e descendentes mais intensas que os dias relativos à acumulados de chuva abaixo da média. Observou-se máximos de correntes ascendentes associados a formação de novas células convectivas. / Several activities related to water management need the forecasting of cumulative daily rainfall extreme. However, most of the models used operacionaly tend to underestimate the extreme rainfall even with 24 hours of advance. There are several reasons for this type of forecast error such as, limitations in convection parametrizations for models with resolution of tens of kilometers and not inclusion of the effect of aerosols as cloud condensation nuclei for cloud droplets in large-scale models. Withing this context, this study aims to analyze situations of extreme precipitation events in the region of Belém, Pará, where the rainfall regime is modulated mainly by sea breeze, squall lines, easterly wave disturbances, intertropical convergence zone, Bolivian high and cyclonic vortices of high levels (VCAN). The approach will be to identify kinematic and thermodynamics vertical profiles typical of extreme daily rainfall events in Belém, Pará. To this end, it was chosen to analyze sounding and rainfall data using the combined Empirical Orthogonal Functions (EOF) and verify how the Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) simulates the basic features of daily accumulated rainfall. The explained variance of EOF calculated from the set of variables accumulated daily precipitation (acpcp), temperature (t), mixing ratio of water vapor (rv), zonal wind (u) e meridional wind (v) and acpcp, u and v showed low values of explained variance in relation to the EOF calculated from acpcp and u only. The third EOF (e3) was the best in the identification of extreme rainfall compared to first and second. Observed synoptic patterns are favorable to convection on days with accumulated rainfall above average and less favorable on days for accumulated rainfall below average. In the days that had the highest accumulated rainfall identified by e3, it was verified that the presence of the Bolivian high and a VCAN on the Atlantic Ocean influence the study region. A case of squall line that entered the continent associated with a low level jet and other case of disturbance of mid-latitudes, resulted in accumulated rainfall above average. The BRAMS presented maximum and minimum acpcp anomalies coincident with the observed data. The days on the accumulated rainfall above average showed more intense updrafts and downdrafts that the days on the accumulated rainfall below average. Observed maximum updrafts associated with the formation of new convective cells.

O presente estudo teve como objetivo verificar o efeito de restrições no comprimento do passo sobre o desempenho da marcha em adultos e idosos, supondo que: (a) quando submetidos a condições de marcha semelhantes, adultos e idosos apresentam desempenhos similares em alguns parâmetros da marcha; (b) as restrições no comprimento do passo interferem sobre a velocidade de deslocamento e sobre a relação de fase entre braço e perna da mesma forma para adultos e idosos; (c) as restrições no comprimento de passo causam maior impacto sobre a variabilidade das relações de fase entre membro superior nos idosos. Para verificar estas hipóteses, nove adultos jovens e oito idosos foram filmados em três tarefas: marcha regular, aumento de passo e diminuição do passo. As comparações foram feitas em função das seguintes variáveis: velocidade de marcha, cadência, razão entre o comprimento do passo e o comprimento do membro, amplitude de variação angular do tornozelo, amplitude de variação angular do membro superior, relação de fase e variabilidade da relação de fase entre os membros superior e inferior direitos. Os resultados encontrados revelaram que o padrão de marcha dos idosos apresentou-se semelhante ao de adultos em muitos aspectos. As restrições no comprimento de passo levaram a modificações significativas da velocidade de deslocamento para adultos e idosos, sugerindo que parte das modificações relacionadas ao padrão de marcha do idoso estão relacionados à diminuição no comprimento do passo. A coordenação de movimentos, analisada através da relação de fase entre membros superior e inferior direito, mostrou ser influenciada pela tarefa, enquanto a estabilidade da coordenação entre braços e pernas não foi afetada pela restrição do passo. Estes achados comprovam a hipótese formulada inicialmente, de similaridade das características adaptativas entre os dois grupos etários. A interpretação destes resultados permite concluir que: (a) em marcha regular, adultos e idosos apresentaram desempenhos semelhantes; (b) a restrição de comprimento de passo exerceu efeito significativo sobre a velocidade de deslocamento, sobre a amplitude de movimentação do membro superior e sobre a relação de fase entre membro superior e inferior igualmente para adultos e idosos e (c) a amplitude de movimentação do tornozelo e a variabilidade da relação de fase não foram alterados em função da restrição na amplitude do passo. / The main purpose of this study was verifying the effect of step length restrictions on gait performance of young and old aged, assuming that: (a) when submitted to similar gait conditions, young and old aged presents analogous performance in some gait parameters; (b) the step length restrictions intervene on gait velocity an phase relation between arm and leg in the same way for young and old aged; (c) the step length restrictions cause a larger impact on phase relations variability between superior and inferior limbs for old aged. In order to verify these hypothesis, nine young adults and eight old-aged was filmed on three tasks: regular gait, increase on step length and decrease on step length. The comparisons was made to the following variables: gait velocity, cadency, step length and leg length rate, amplitude of ankle angular variation, amplitude of arm angular variation, phase relation and phase relation variability between right superior and right inferior limbs. The results revealed that the old-aged gait pattern was similar to the adult pattern in considerably aspects. Step length restrictions carried to significative changes on gait velocity for young and old aged, suggesting that part of modifications on old people gait pattern are related to decrease on step length. The movement coordination, analyzed by phase relation between right superior and right inferior limbs was influenced by task condition but not the stability of coordination between arm and legs. These findings corroborates the initial hypothesis, about the similarity of the adaptative characteristics between both groups. The interpretation of these results allows concluding that: (a) on regular gait, young and old aged had similar performance; (b) the step length alterations exerted significative effect over gait velocity, amplitude of arm angular variation and phase relations between superior and inferior limbs on the same way for young and old aged; (c) the task condition had no influence over the amplitude of ankle movement neither over variability of phase relations.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-11-22T14:24:42Z No. of bitstreams: 1 Mauricio Gualberto Pelloso.pdf: 3442648 bytes, checksum: 223632b585f34690e465b9e9f43ecbe0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-22T14:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mauricio Gualberto Pelloso.pdf: 3442648 bytes, checksum: 223632b585f34690e465b9e9f43ecbe0 (MD5) Previous issue date: 2007-02-27 / In this work, we investigated the elements considered by high school to analyze continuous and discreet cinematic graphs and how they relate this information with the movement which is represented by them. Another factor that we considered is the fragmentation, proposed by George Kelly, that was identified in students’ answers, through incoherent justifications given to different items of a same problem. Our sample was formed by nine students, of a stare public school located in Caruaru town. These students answered a written activity that contained five continuous cinematic graphs and two discreet cinematic graphs, and then, five of them interviewed using the technique of the Círculo Hermenêutico-Dialético (CHD). After that, we realized four workshops lasting two hours each, in order to review basic concepts on cinematic graphs. We applied, after the workshops, the same written activity and interviewed three of those students, using the same technique. The results pointed out that students present more difficulties when they work with continuous cinematic graphs than when they use discreet cinematic graphs. Among those difficulties, there is an emphasis on graph’s drawing. This work highlights the need to investigate how teachers approach Mathematics and Physics graph’s. This is due to the verification that students do not seem to have developed that basic competence and, the role of fragmentation in the learning process. The research objectives were reached, and our hypothesis was confirmed. We concluded that discreet cinematic graphs can be explored in Physics classes before continuous cinematic graphs, since they cause less understanding difficulties. / Neste trabalho, investigamos os elementos que são considerados por alunos da 1ª série do Ensino Médio para analisarem gráficos cinemáticos contínuos e discretos e como relacionam essas informações com o movimento que é representado por eles. Outro fator que consideramos é a fragmentação, proposta por George Kelly, que foi identificada nas respostas dos alunos, através das justificativas incoerentes entre si, dadas para itens diferentes de um mesmo problema. Nossa amostra contou com nove alunos de uma escola da rede pública estadual na cidade de Caruaru, aos quais aplicamos uma atividade escrita que continha cinco gráficos cinemáticos contínuos e dois gráficos cinemáticos discretos. Após a aplicação dessa atividade, realizamos uma entrevista com cinco alunos, utilizando a técnica do Círculo Hermenêutico Dialético (CHD). Em seguida, realizamos quatro encontros, em forma de oficina, com duas horas de duração cada uma, com a finalidade de revisar conceitos básicos sobre gráficos cinemáticos. Aplicamos, após as oficinas, a mesma atividade e realizamos a entrevista com três desses alunos, utilizando a mesma técnica. Os resultados encontrados apontam que os alunos apresentam mais dificuldades em trabalhar com gráficos cinemáticos contínuos do que com gráficos cinemáticos discretos. Entre essas dificuldades, destaca-se o desenho do gráfico. Este trabalho aponta a necessidade de se investigar como os professores têm abordado gráficos, tanto os de Matemática, quanto os de Física, pois constatamos que os alunos não parecem ter desenvolvido essa competência básica e, ainda, o papel da fragmentação no processo de aprendizagem. Os objetivos traçados para esta pesquisa foram alcançados, bem como confirmamos nossa hipótese. Concluímos que os gráficos cinemáticos discretos podem ser explorados nas aulas de Física antes dos gráficos cinemáticos contínuos, uma vez que aqueles apresentam menor dificuldade de compreensão.

Com o crescimento da população, os países, estados e cidades identificam a necessidade de realizar investimentos em infraestrutura, transporte e outros. A proposta do presente trabalho é apresentar uma ferramenta, utilizada para atender a demanda de um edital de licitação, expondo à Companhia de Trens Metropolitanos de São Paulo, um exemplo da parte de um edital internacional para aquisição de um meio de transporte rápido e eficiente. Para tal finalidade, são analisadas e filtradas as informações contidas no edital para realizar a simulação de marcha de uma composição ferroviária, através de um software específico. Por fim, na forma gráfica ilustram-se os cálculos cinemáticos e elétricos do comportamento que o sistema de potência irá desempenhar, mostrando que atende aos requisitos do edital de licitação. / With growing of population, countries, states and cities have identified the necessity to perform investiments in infrastructure, transportation, among others. The purpose of this dissertation is to present a tool, used to meet the request of a bidding document, presenting to Metropolitan Train Company of São Paulo one example of part of an international bidding to an acquisition of a rapid and efficient transportation. For this purpose, information of bidding document are analised and filtered to make a running simulation of a train composition throught a specific software. Finally, one application of this method is presented in a graphical form containing kinematic and electrical calculations of the behavior that power system will perform, showing that system meets the requiriments of bidding document.

Com o crescimento da população, os países, estados e cidades identificam a necessidade de realizar investimentos em infraestrutura, transporte e outros. A proposta do presente trabalho é apresentar uma ferramenta, utilizada para atender a demanda de um edital de licitação, expondo à Companhia de Trens Metropolitanos de São Paulo, um exemplo da parte de um edital internacional para aquisição de um meio de transporte rápido e eficiente. Para tal finalidade, são analisadas e filtradas as informações contidas no edital para realizar a simulação de marcha de uma composição ferroviária, através de um software específico. Por fim, na forma gráfica ilustram-se os cálculos cinemáticos e elétricos do comportamento que o sistema de potência irá desempenhar, mostrando que atende aos requisitos do edital de licitação. / With growing of population, countries, states and cities have identified the necessity to perform investiments in infrastructure, transportation, among others. The purpose of this dissertation is to present a tool, used to meet the request of a bidding document, presenting to Metropolitan Train Company of São Paulo one example of part of an international bidding to an acquisition of a rapid and efficient transportation. For this purpose, information of bidding document are analised and filtered to make a running simulation of a train composition throught a specific software. Finally, one application of this method is presented in a graphical form containing kinematic and electrical calculations of the behavior that power system will perform, showing that system meets the requiriments of bidding document.

El tratamiento intrínseco de cuestiones relacionadas con la Teoría de Control no lineal a través de la aplicación de técnicas propias de la geometría diferencial ha sido en los últimos años un tema de interés para muy diversos grupos de investigación. Cuestiones como controlabilidad de sistemas, seguimiento y estabilización de trayectorias, planificación de movimientos, etc, han dado lugar a un gran número de trabajos obtenidos desde puntos de vista muy variados. La línea en la que se desarrolla esta tesis es el estudio de la formulación y las propiedades geométricas de sistemas mecánicos y sistemas no holónomos y las consecuencias que para su control se derivan. Se estudia, en primer lugar, la estabilidad de los sistemas mecánicos disipativos y parcialmente disipativos desde un punto de vista geométrico. Ya que el ambiente geométrico apropiado para llevar a cabo este estudio son las variedades de Riemann, lo primero que se aborda es la generalización de los teoremas de estabilidad y estabilidad asintótica de La Salle de puntos de equilibrio de sistemas dinámicos al caso de variedades de Riemann completas. Posteriormente esta generalización se amplia al caso de subvariedades de puntos de equilibrio. Con las herramientas antes desarrolladas, se trata la estabilidad de los sistemas mecánicos simples no holónomos, es decir, aquellos en los que el espacio de configuración es una variedad de Riemann (Q,g), la Lagrangiana es de tipo mecánico y la subvariedad de ligaduras viene definida por una distribución D < TQ no integrable. Se generalizan también las propiedades de estabilidad al caso de sistemas lagrangianos cualesquiera.Por medio de la aplicación de los resultados obtenidos para la estabilidad, se trata la estabilización por pasividad de los sistemas mecánicos con control. Este tipo de técnicas se diseñan para estabilizar puntos de equilibrio. También se trabaja el caso de sistemas parcialmente disipativos y se usan extensiones dinámicas para estabilizar el sistema en una configuración deseada. Para ello ha sido necesario interpretar geométricamente la noción de extensión dinámica. Se estudia la generalización de estos resultados a los sistemas mecánicos simples no holónomos con control, centrándose en el diseño de controles que permitan estabilizar un sistema en su variedad de puntos de equilibrio utilizando el control por pasividad o en una variedad prefijada mediante extensiones dinámicas. Por otro lado, se analiza la equivalencia entre las ecuaciones de segundo orden que rigen la dinámica de los sistemas mecánicos y las ecuaciones del sistema cinemático asociado, primero en el caso de sistemas no holónomos con control y después en el de sistemas mecánicos con simetrías. En el primer caso si el sistema está completamente actuado se prueba que las curvas solución del sistema mecánico y las del sistema cinemático son las mismas. Si por el contrario es infractuado, hay que imponer una condición sobre las fuerzas exteriores para asegurar la equivalencia débil. En el segundo caso se reduce la dinámica del sistema a la de un sistema no holónomo y se aplican los teoremas de equivalencia del caso anterior.Finalmente, se estudia si mediante la reducción de la formulación de contacto para sistemas lagrangianos dependientes del tiempo que poseen una simetría infinitesimal, se obtiene otro sistema lagrangiano sobre una variedad adecuada. También se trabaja esta situación en el caso de sistemas no holónomos lagrangianos dependientes del tiempo con simetría.