Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-03-17T10:41:16Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-03-17T10:41:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho apresenta um novo método para o cálculo dos coecientes de sensibilidade, através da união do metodo diferencial e da teoria da perturbação generalizada, que são os dois métodos tradicionalmente utilizados em física de reatores para a obtenção de tais grandezas. Esses dois métodos apresentam algumas deciências tornando os cálculos dos coeficientes de sensibilidade lentos ou computacionalmente exaustivos, mas unindo-os e possível eliminar as deciências apresentadas por ambos e obter uma nova equação para o coe- ciente de sensibilidade. O método proposto neste trabalho foi aplicado em um reator do tipo PWR , onde foi feita análise de sensibilidade da produção e da razão de conversão do 239Pu, para um ciclo de 120 dias de queima. O código utilizado para a análise de queima e análise de sensibilidade, o CINEW, foi desenvolvido durante este trabalho e os resultados obtidos foram comparados com os códigos amplamente utilizados em física de reatores, como o CINDER e o SERPENT. As conclusões obtidas foram que o novo método matemático para a obtenção dos coeficientes de sensibilidade e o CINEW, além de fornecer agilidade numérica também presentam eciência e segurança. Pois o novo método matemático para a obtenção dos coeficientes quando comparados com os métodos tradicionais utilizados para a análise de sensibilidade, mostram resultados satisfatórios, mesmo quando o método utiliza aproximações matemáticas que diferem do método proposto, e com a vantagem de não apresentar as deciências apresentadas pelos métodos diferencial e da teoria da perturbação generalizada. As análises de queima obtidas pelo CINEW foram comparadas com o CINDER, que mostraram uma diferença aceitável, apesar do CINDER apresentar alguns problemas computacionais que advém da época em que foi feito. A originalidade deste trabalho e a aplicação do método proposto em problemas que envolvem dependência temporal e a elaboração do primerio código nacional que faz análise de queima e análise de sensibilidade. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Title: Electronic Textbook in Mathematical Methods of Physics Author: Bc. Petr Kolář Department: Department of Physics Education FMP CU Supervisor: RNDr. Vojtěch Žák, Ph.D., Department of Physics Education FMP CU Abstract: The objective of this work is to continue in Electronic Textbook in Introduction of Mathematical Methods of Physics and to create an other studing text not only for the first grade students (future physics teachers) at FMP CU but also for other students of physical and technical domains at universities which should help them with an introduction into mathematic necessary in physics. The main matter of this work is based on preparations and texts of dr. A Hladík, prof. J. Podolský and dr. V. Žák for lectures and exercises of subject Introduction of Mathematical Methods of Physics and Mathematical Methods in Physics I. The author's experience are also reflected. Equally, a small recherche of an existence and an availability of other sources pursuing given matters has been done. Some of these sources are recommended in this work. The created text should help readers with elementary matter of antiderivatives and Riemann integrals, double and triple integrals and integrals of the first kind with a special consideration to their applications in physics. A contribution of this and previous work for...

Acompanha: Caderno de tarefas: proposta de tarefas para um estudo inicial de derivadas / CNPq / Esta dissertação apresenta uma proposta de tarefas para o estudo inicial de derivadas no ensino de cálculo diferencial e integral (CDI) no Ensino Superior, em turmas regulares de um curso de Engenharia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) do campus Londrina. Elencou-se como objetivo geral da pesquisa a proposição de tarefas que oportunizem aos estudantes a exploração de ideias necessárias à compreensão do conceito de derivadas, em especial tarefas a serem aplicadas em momentos que iniciam o estudo de derivadas, em sua abordagem mais formal. Por se tratar de um mestrado em âmbito profissional, intencionou-se a construção de caderno de tarefas (o produto educacional), na qual após a aplicação de dois ciclos de pesquisa, elencaram-se três tarefas para compor o produto final da pesquisa, a qual por meio das análises notou-se a necessidade entre os ciclos a adaptação/reformulação das tarefas, e em especial na tarefa 3 a intencionalidade de uma nova reformulação e aplicação em um novo ciclo de pesquisa. / This dissertation presents a proposal to the initial study of derivatives in the teaching of differential and integral calculus (CDI) in higher education, in regular classes of an engineering degree from the Federal University of technology-Paraná (UTFPR) campus. Presented as general purpose of research the proposition of tasks that create opportunities for students to exploration of ideas necessary for the understanding of the concept of derived in particular tasks to be applied at times to begin the study of derived, in your more formal approach. As a master's degree in professional, intended the construction of notebook (the educational product), in which after two cycles of research, bleeding cool is-if three tasks to compose the final research product, which by means of analyses the need was noted between cycles the adaptation/recasting of tasks, and in particular in task 3 the intentionality of a new makeover and application in a new cycle of research.

CAPES / Este trabalho mostra um estudo sobre as sete indeterminações matemáticas. Apresenta uma análise de livros didáticos de Cálculo e mostra que esse assunto é tratado de forma semelhante por todos eles, mediante aplicação da Regra de L’Hôspital. A proposta deste trabalho é fornecer explicações mais completas e adequadas ao entendimento de estudantes, professores e entusiastas da Matemática sobre indeterminações. O texto contém uma lista de exemplos sobre todas as possibilidades de interminações através de limites cujo resultado pode ser igual: a zero, infinito, constante não nula, ou limite não existente. Além disso, tráz uma análise contextualizada dessas expressões através da História da Matemática e de como a tentativa de compreender o infinito trouxe avanços significativos tanto na Matemática quanto na Filosofia, para resolver problemas como o hotel de Hilbert e os paradoxos de Zenão. / This work is about the seven mathematical indeterminate forms. It presents a review of many Calculus textbooks and shows that all of them treat the subject of indeterminate forms in similar way, by using the L’Hôspital’s rule. This study aims to provide a more general explanation of indeterminate forms to Math students, teachers, and enthusiasts. For each indeterminate form, it shows examples of limits that are equal to zero, infinite, a non-zero constant, or does not exist. It also discusses how the notion of infinity solved paradoxes in Mathematics and Philosophy throughout the history, such as Hilbert Hotel and Zeno paradoxes.

Acompanha: Manual didático para aplicação de testes estatísticos na análise do desempenho de alunos em disciplinas da graduação / Esta pesquisa teve como objetivo analisar variáveis a fim de entender se elas são significativas para a reprovação dos alunos ingressantes nos cursos de Engenharia na disciplina de Cálculo Diferencial e Integral I. Para tanto, adotou-se como hipótese básica que o comprometimento acadêmico é um dos fatores que interfere de forma expressiva neste contexto. O referencial teórico faz um breve apanhado sobre a origem e evolução dos cursos de Engenharia, sobre a importância do Cálculo, bem como sobre as reprovações e possíveis agravantes. Além disso, aborda as principais variáveis associadas à reprovação em Cálculo I apontadas na literatura existente. Trata-se de uma pesquisa com abordagem mista, sendo que as hipóteses secundárias buscavam confirmar ou descartar a influência de seis variáveis - nota obtida pelos estudantes na prova de Matemática do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), pesos atribuídos às provas de Matemática do ENEM, período de ingresso no curso, carga horária semanal de aulas, conhecimento matemático prévio e metodologia de avaliação diferenciada - no desempenho obtido pelos calouros na disciplina em questão. Para tanto, estudou-se o desempenho de 3.010 alunos da UTFPR, pertencentes aos campi Pato Branco e Ponta Grossa, que ingressaram na instituição de 2010 a 2014. Os dados referentes às variáveis quantitativas foram coletados por meio de consultas ao sistema acadêmico institucional e aplicações de testes aos calouros. Em seguida, estes dados foram analisados com auxílio de ferramentas estatísticas. A coleta de dados referentes à variável qualitativa (comprometimento acadêmico) ocorreu por meio de entrevistas semiestruturadas realizadas junto a dezessete alunos, sendo que a análise se amparou na metodologia de Análise do Conteúdo, proposta por Bardin (1977). Os resultados sugerem a dependência entre cinco variáveis quantitativas analisadas e o desempenho obtido na disciplina de Cálculo I. Além disso, apontam que as posturas discentes adotadas frente a disciplina de Cálculo Diferencial e Integral I foram determinantes para o bom ou mau desempenho na disciplina. Como produto final foi confeccionado um aplicativo web que permitirá a reaplicação da metodologia de análise dos dados quantitativos nos outros câmpus da UTFPR e em outras instituições de ensino superior. / This research aims to analyse factors in order to understand their significance to the failure of Engineering freshmen students in Differential and Integral Calculus I. To this purpose, the basic hypothesis adopted is that academic commitment is a variable that expressively affects this setting. The theoretical framework summarizes the origin and evolution of Engineering courses, the relevance of the subject and respective failures, as well as potential aggravating circumstances. In addition, it approaches key factors related to failure in Calculus discussed in current literature. This is a mixed approach research and secondary hypotheses intended to either confirm or disregard the impact of certain variables, namely: grade achieved by students in Mathematics exam conducted in Brazilian High School National Exam (Exame Nacional do Ensino Médio, ENEM); weights assigned to ENEM Mathematics test; term of course admission (fall or spring); quantity of courses per week; previous knowledge on Mathematics; and distinct evaluation methodology. The research studies the performance of 3,010 students of UTFPR of both Pato Branco and Ponta Grossa campuses enrolled in the institution from 2010 to 2014. Data related to quantitative variables were collected through searches in the institution’s academic system and conduction of tests to first-year students. Subsequently, this data was analysed using statistics tools. The data accrual related to the qualitative variable (academic commitment) occurred through semi-structured interviews conducted along with some students and analysis was supported by Content Analysis methodology proposed by Bardin (1977). Results suggest the dependency among the five quantitative variables analysed and the performance achieved in the subject Calculus I. Furthermore, they indicate that students’ behaviour regarding the subject Differential and Integral Calculus I was definitive for either good or poor performance in the subject. The final product was the construction of a web applicative which allows the reutilization of quantitative data analysis methodology in other UTFPR campuses and college institutions.

CAPES / Este trabalho mostra um estudo sobre as sete indeterminações matemáticas. Apresenta uma análise de livros didáticos de Cálculo e mostra que esse assunto é tratado de forma semelhante por todos eles, mediante aplicação da Regra de L’Hôspital. A proposta deste trabalho é fornecer explicações mais completas e adequadas ao entendimento de estudantes, professores e entusiastas da Matemática sobre indeterminações. O texto contém uma lista de exemplos sobre todas as possibilidades de interminações através de limites cujo resultado pode ser igual: a zero, infinito, constante não nula, ou limite não existente. Além disso, tráz uma análise contextualizada dessas expressões através da História da Matemática e de como a tentativa de compreender o infinito trouxe avanços significativos tanto na Matemática quanto na Filosofia, para resolver problemas como o hotel de Hilbert e os paradoxos de Zenão. / This work is about the seven mathematical indeterminate forms. It presents a review of many Calculus textbooks and shows that all of them treat the subject of indeterminate forms in similar way, by using the L’Hôspital’s rule. This study aims to provide a more general explanation of indeterminate forms to Math students, teachers, and enthusiasts. For each indeterminate form, it shows examples of limits that are equal to zero, infinite, a non-zero constant, or does not exist. It also discusses how the notion of infinity solved paradoxes in Mathematics and Philosophy throughout the history, such as Hilbert Hotel and Zeno paradoxes.

In dieser Arbeit wird die de-Rham-Kohomologie für die Quantengruppen zu den vier klassischen Serien von Lie-Gruppen bestimmt und es wird der Hodgeschen Zerlegungssatz gezeigt. Als entscheidendes Mittel wurde der Laplace-Beltrami-Operator L für Woronowicz’ äußere Algebren entwickelt. Für transzendente Werte von q und reguläre Kalkülparameter z ist L diagonalisierbar. Für die obigen Quantengruppen bestimmen wir die Eigenwerte von L, die neben q und z von zwei integralen dominanten Gewichten abhängen. Wie im klassischen Fall wird die de-Rham-Kohomologie durch harmonische Formen repräsentiert. Jedoch entspricht nur im Fall der A-Serie jeder harmonischen Form auch eine de-Rham-Kohomologieklasse. Im Falle der B-, C- und D-Serien sind biinvariante Formen nicht notwendig geschlossen. Es gilt aber, dass jede biinvariante Form harmonisch ist. Das zweite Hauptresultat ist die Hodge-Zerlegung für die Quantengruppen GLq(N) und SLq(N): Ist der Kalkülparameter z regulär, so lässt sich jede Form eindeutig zerlegen in die Summe aus einem Rand, einem Korand und einem Kohomologierepräsentanten. Ferner gilt, analog zum klassischen Fall, dass die folgenden drei Formenräume übereinstimmen: die biinvarianten Formen, die harmonischen Formen und die de-Rham-Kohomologie. Für die orthogonalen und symplektischen Quantengruppen gibt es keine vollständige Hodge-Zerlegung. Nur für die Elemente, die im Bild des Laplace-Beltrami-Operators liegen, gibt es eine eindeutige Zerlegung in Rand und Korand. Für die Standardkalküle auf den Quantengruppen GLq(N) und SLq(N) wird die Größe von Woronowicz’ äußerer Algebra bestimmt. Es wird gezeigt, dass der Raum der linksinvarianten k-Formen (N² über k)-dimensional ist. Die Algebra der biinvarianten Formen ist graduiert kommutativ. Ihre Poincaré-Reihe ist (1+t)(1+t³) ... (1+t^(2N-1)). Biinvariante Formen sind geschlossen. / Consider one of the standard bicovariant first order differential calculi for the quantum groups GLq(N), SLq(N), SOq(N), or SPq(N), where q is a transcendental complex number. It is shown that the de Rham cohomology of Woronowicz'' external algebra coincides with the de Rham cohomologies of its left-invariant, its right-invariant and its bi-invariant subcomplexes. In the cases GLq(N) and SLq(N), the cohomology ring is isomorphic to the left-invariant external algebra and to the vector space of harmonic forms. We prove a Hodge decomposition theorem in these cases. The main technical tool is the spectral decomposition of the quantum Laplace-Beltrami operator. As in the classical case all three spaces of differential forms coincide: bi- invariant forms, harmonic forms and the de-Rham-cohomology. For orthog- onal and symplectic quantum groups there is no complete Hodge decompo- sition. In case of the standard calculi on the quantum groups GLq(N) and SLq(N), the size of exterior algebra is computed. The space of left-invariant k-forms has dimension C(N², k) (binomial coefficient). The algebra of bi-invariant forms is graded commutative with Poincaré series (1+t)(1+t³) ... (1+t^(2N-1)). Bi-invariant forms are closed.

Unter der Voraussetzung, dass q keine Einheitswurzel ist und dass die Differentiale duij der Fundamentalmatrix den Linksmodul der 1-Formen erzeugen, werden die bikovarianten Differentialkalküle auf den Quantengruppen SLq(N), Oq(N) und Spq(N) klassifiziert. Es wird gezeigt, dass es auf den Quantengruppen SLq(N), N ≥ 3, abgesehen von eindimensionalen Kalkülen und endlich vielen Werten von q genau 2N bikovariante Differentialkalküle gibt. Diese Kalküle haben die Dimension N². Für die Quantengruppen Oq(N) und Spq(N), N ≥ 3, gibt es unter den genannten Voraussetzungen bis auf endlich viele Werte von q genau zwei bikovariante Differentialkalküle der Dimension N². Die Bimodulstruktur der Kalküle sowie die zugeordneten ad-invarianten Rechtsideale werden explizit angegeben. Für die Quantengruppen SLq(N), N ≥ 3, wird gezeigt, dass es, sofern q keine Einheitwurzel ist, genau 2N² + 2N bikovariante Bimoduln vom Typ (u^c u; f) gibt. / If q is not a root of unity and under the assumption that the differentials duij of the fundamental matrix (uij) generate the left module of 1-forms, all bicovariant differential calculi on quantum groups SLq(N), Oq(N) and Spq(N) are classified. It is shown that on quantum groups SLq(N), N ≥ 3, except of 1-dimensional calculi and finitely many values of q, thre are exactly 2N bicovariant differential calculi. The space of invariant forms has dimension N². For quantum groups Oq(N) and Spq(N), N ≥ 3, under the same assumptions and up to finitely many values of q, there are exactly two bicovariant differential calculi of dimension N². The bimodule structure of the calculi as well as the corresponding ad-invariant right ideals are explicitely described. For quantum groups SLq(N), N ≥ 3, there are exactly 2N² + 2N bicovariant bimodules of type (u^c u; f) provided q is not a root of unity.

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The study attempted to determine the causes of poor performance among Grade 12 learners in tasks involving calculus, especially in cubic graphs and the application of differential calculus. The study was conducted in three schools of the Msukaligwa 1 Circuit in the Gert Sibande District, Mpumalanga Province in South Africa. Differential calculus is a branch of mathematics that is concerned mainly with the study of the rate of change of functions with respect to their variables especially through the use derivatives and differentials. Students have difficulties in learning and mastering this section of calculus as is revealed by examiners’ and moderators’ reports year after year. The purpose of this study was to investigate the possible reasons for the poor performance by Grade 12 learners in calculus-based tasks, especially in cubic graphs and the application in optimisation. The study sought to investigate the causes of the poor performance by Grade 12 learners in tasks based on these two subtopics of calculus. Three schools were selected by means of purposive sampling: one former model C, one Mathematics, Science and Technology Academy (MSTA) and one other school that does not fall in either of these two categories. This enabled the study to have participants from diverse backgrounds. A qualitative research design was used. Data was collected using learners’ scripts for the three formal tasks: May common test, June (midyear) and Trial (preparatory) examinations. Only the questions involving cubic graphs and the application of calculus were part of the study. Analysis was done in order to determine learners’ challenges, common mistakes, and misconceptions, but also of good responses given by learners. / Mathematics Education / M. Ed. (Mathematics Education)