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Melhorias na predição da estrutura de larga escala do universo por meio de teorias efetivas de campo / Towards Precise Large Scale Structure Predictions with Effective Field TheoriesHenrique Rubira 10 August 2018 (has links)
Com os próximos grandes projetos the observação do Universo, a cosmologia entrará em uma era de alta precisão de medidas. Novos dados trarão um novo entendimento da evolução do Universo, seus principais componentes e do comportamento da gravi- dade. Sendo assim, é fundamental também ter uma boa predição teórica para a formação de estrutura de larga escala em regime não-linear. A melhor maneira de resolver as equações hidrodinâmicas que descrevem o nosso universo é por meio de simulações cosmológicas na rede. Entretando, estas contém desafios, como a correta inclusão de física bariônica e a diminuição do alto tempo computacional. Uma outra abordagem muito usada é o cálculo das funções de cor- relação por meio de métodos perturbativos (em inglês, Standard Perturbation Theory, ou SPT). Entretanto, esta contém problemas variados: pode não convergir para algu- mas cosmologias e, caso convirja, não há certeza de convergência para o resultado correto. Além disso, há uma escala privilegiada nos limites integrais que envolvem o método perturbativo. Nós calculamos o resultado por esse método até terceira ordem e mostramos que o termo de terceira ordem é ainda maior que o de 2-loops e 3-loops. Isso evidencia alguns problemas descritos com o método perturbativo. O método de Teorias Efetivas de Campo aplicado ao estudo de LSS busca corrigir os problemas da SPT e, desta forma, complementar os resultados de simulações na rede. Em outras áreas da física, como a Cromodinâmica Quântica de baixas energias, EFTs também são usadas como um complemento a essas simulações na rede. EFTs melhoram a predição do espectro de potência da matéria por meio da inclusão dos chamados contra-termos, que precisam ser fitados em simulações. Estes contratermos, que são parâmetros livres, contém importante informação sobre como a física em pequenas escalas afeta a física nas escalas de interesse. Explicaremos os resultados para a predição em 3-loops de EFT, trabalho inédito. É possível usar as EFTs também no problema de conectar a campo de matéria com outros traçadores, como os halos e as galáxias, chamado de bias. Com as EFTs podemos construir uma base completa de operadores para parametrizar o bias. Será explicado como utilizar esses operadores para melhorar a predição do bias em escalas não-lineares. Serão calculados esses termos de EFT em simulações. Também será mostrado como renormalizar o bias em coordenadas de Lagrange. Por fim, será explicada outra importante aplicação das EFTs em cosmologia, mais especificamente em teorias de inflação. EFTs parametrizam desvios nas teorias de um campo único no chamado regime de slow-roll. / With future cosmological surveys, cosmology will enter in the precision era. New data will improve the constraints on the standard cosmological model enhancing our knowledge about the universe history, its components and the behavior of gravity. In this context, it is vital to come up with precise theoretical predictions for the formation of large-scale structure beyond the linear regime. The best way of solving the fluid equations that describe the large-scale universe is through lattice simulations, which faces difficulties in the inclusion of accurate baryonic physics and is very computationally costly. Another approach is the theoreti- cal calculation of the correlation statistics through the perturbative approach, called Standard Perturbation Theory (SPT). However, SPT has several problems: for some cosmologies, it may not converge and even when it converges, we cannot be sure it converges to the right result. Also, it contains a special scale that is the loop momenta upper-bound in the integral. In this work, we show results for the 3-loop calculation. The term of third order is larger than the terms of 2-loops and 3-loops, making explicit SPT problems. In this work, we describe the recent usage of Effective Field Theories (EFTs) on Large Scale Structure problems to correct SPT issues and complement cosmological simulations. EFTs are used in other areas of physics, such as low energy QCD, serving as a complement to lattice calculations. EFT improves the predictions for the matter power spectrum and bispectrum by adding counterterms that need to be fitted. The free parameters, instead of being a problem, bring relevant information about how the small-scale physics affects the scales for which we are trying to make statistical predictions. We show the calculation of the 3-loop EFT counterterms. EFTs are also used to explain main points connecting the matter density field with tracers like galaxies and halos. EFTs highlighted how to construct a complete basis of operators that parametrize the bias. We explain how we can use EFT to improve the bias prediction to non-linear scales. We compute the non-linear halo-bias by fitting the bias parameters in simulations. We also show the EFT renormalization in Lagrangian coordinates. Finally, we explain another critical EFT application to cosmology: in primordial physics. It can be used to parametrize deviations to the slow-roll theory within the inflationary paradigm.
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Determinação da distribuição de momento em superfluidos atômicos aprisionados: regimes turbulento e não turbulento / Determination of momentum distribution in a superfluid atomic trap: turbulent and non-turbulent regimesGuilherme de Guzzi Bagnato 23 July 2013 (has links)
A turbulência clássica é um fenômeno de natureza caótica, mas de difícil estudo por ser constituída pela fusão e superposição de vórtices aleatórios, dificultando sua descrição matemática. A turbulência quântica (TQ), embora também caótica, é composta por vórtices quantizados, que favorecem o controle experimental e sua definição teórica. Embora a evidência experimental da TQ tenha sido obtida em sistemas de He líquido, sua caracterização em condensados de Bose-Einstein (BEC) ainda não foi totalmente realizada. Neste trabalho, estudamos a distribuição de momento em BECs expandidos em tempo de voo, nos regimes convencional e turbulento. Para a produção experimental da amostra quanticamente degenerada, utilizamos a técnica do resfriamento evaporativo em átomos de 87Rb, previamente resfriados em uma armadilha puramente magnética do tipo QUIC. A turbulência quântica foi produzida no sistema através de um par de bobinas de excitação capaz de produzir uma perturbação oscilatória na nuvem previamente condensada. O diagnóstico da amostra aprisionada é feito por imagem de absorção durante expansão livre da nuvem. Durante a expansão, tanto a nuvem condensada quanto a turbulenta, alcançaram um valor assintótico no aspect ratio, indicando uma evolução isotrópica. A partir deste resultado, elaboramos um método teórico capaz de determinar a projeção isotrópica da distribuição de momento, baseado na imagem produzida experimentalmente. Através de argumentos de simetria e de uma transformada integral, recuperamos a densidade de momento tridimensional da projeção, para então determinar o espectro de energia cinética da nuvem, observando uma lei de escala para um estreito intervalo de momento. A lei de escala já foi prevista teoricamente para sistemas quânticos e medida para o He superfluido, mas pela primeira vez foi evidenciada em um BEC. Desta forma, os resultados corroboram a existência da turbulência quântica em uma amostra quanticamente degenerada, introduzindo os BECs como candidatos alternativos ao He líquido superfluido no estudo deste fenômeno. / Classical turbulence is a chaotic phenomenon that requires labored work, because of its merging and overlapping of random vortices nature, which hinders its mathematical description. Quantum turbulence (QT), although chaotic, is comprised of quantized vortices that favor the experimental control and its theoretical definition. Although experimental evidence of QT has been proved in liquid helium systems, its characterization in Bose-Einstein condensates (BEC) has not been fully accomplished. In this work, we studied the momentum distribution of expanding turbulent and non-turbulent BEC. For experimental achievement of the quantum degenerated sample, we used evaporative cooling in rubidium atoms, previously cooled in a QUIC trap. Quantum turbulence was produced through a pair of excitation coils capable of producing an oscillatory perturbation in the cloud previously condensed. The diagnosis of the trapped sample is done by absorption image during free expansion of the cloud. During the expansion, both clouds achieved a asymptotic value of the aspect ratio, indicating an isotropic evolution. From this result, we have developed a theoretical method able to determine the projection of the isotropic distribution of momentum, based on the image produced experimentally. Through symmetry arguments and an integral transformation, we recovered the tridimensional momentum distribution of the projection and then determined the kinetic energy spectrum of the cloud, observing a scaling power law for a narrow range of momenta. The scaling law has been theoretically predicted for quantum systems and has been proved to liquid helium superfluid, but, in this work, was for the first time evidenced in a BEC. Thus, the results support the existence of quantum turbulence in our quantum degenerated sample, introducing the BECs as potential candidates besides liquid helium superfluid for the study of this phenomenon.
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ContribuiÃÃes pedagÃgicas para avaliaÃÃo em larga escala da produÃÃo escrita nas sÃries iniciais do ensino do ensino fundamental / Pedagogical contributions to large-scale evaluation of the written production of teaching in the early grades of elementary schoolMaria Leonir do Nascimento Silva 18 June 2012 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A presente pesquisa busca verificar se à possÃvel avaliar em larga escala a escrita de textos
de alunos do 1Â ano do ensino fundamental. Para tanto, foram analisadas diferentes
produÃÃes textuais de crianÃas, participantes de prÃ-testes realizados pela equipe de
avaliaÃÃo do PAIC-Alfa (Programa de AlfabetizaÃÃo na Idade Certa). Durante a pesquisa
foram sistematizados possÃveis critÃrios de anÃlise visando a uma melhor investigaÃÃo de
escritas no 1Â ano, tomando uma proporÃÃo maior, num quantitativo maior de alunos. Tais
critÃrios tentam contemplar aspectos essenciais da produÃÃo textual, tÃo subjetivos na
avaliaÃÃo da escrita. Trata-se de uma pesquisa qualitativa e descritiva, na medida em que sÃo
analisadas produÃÃes textuais de crianÃas em fase de alfabetizaÃÃo. Os dados foram colhidos
em uma pesquisa de campo durante os prÃ-testes, ocasiÃes em que tambÃm foram aplicados
questionÃrios de investigaÃÃo para algumas das professoras das turmas testadas, no intuito
de aprofundar os estudos acerca da alfabetizaÃÃo e da produÃÃo textual das crianÃas que
estavam sendo avaliadas. Para aprofundar a anÃlise qualitativa, tambÃm foi realizado um
laboratÃrio com especialistas em avaliaÃÃo e alfabetizaÃÃo, em que foram observadas
categorias de anÃlise da produÃÃo escrita de crianÃas no 1Â ano do Ensino Fundamental. Este
estudo foi importante para entender peculiaridades das escritas infantis, achados preciosos,
que revelaram a capacidade de crianÃas que, com menos de sete anos, estudantes de escola
pÃblica, conseguiram escrever textos, com sentido, significado e obedecendo a padrÃes
convencionais da escrita; e aquelas que nÃo o conseguiram jà tinham, no mÃnimo, se
aproximado de escritas prÃ-silÃbicas e silÃbicas, nÃveis tambÃm interessantes em crianÃas
com essa idade e avaliadas no meio do 1Â semestre do ano letivo. Os resultados desse
trabalho mostraram que à possÃvel a avaliaÃÃo da escrita em larga Escala de crianÃas em
processo de alfabetizaÃÃo, especificamente, no 1Â ano do Ensino Fundamental, considerando
a avaliaÃÃo como diagnÃstica e com o objetivo da intervenÃÃo na aprendizagem. / This research aims to verify whether it is possible to evaluate large-scale writing texts for
students of 1st year of elementary school. Thus, we analyzed different textual productions of
children participating in pre-tests conducted by the evaluation team of the Alfa-PAIC (Age
Literacy Program in One). During the study, we systematized possible criteria for analysis in
order to better investigate written in the 1st year, taking a greater proportion, a greater
quantity of students. These criteria attempt to cover essential aspects of textual production,
as the subjective assessment of writing. This is a qualitative and descriptive in that it is
analyzed textual productions of children in the literacy phase. In the research field during the
pre-tests, data were collected and questionnaires were applied to research some of the
teachers of the classes tested in order to deepen the studies of literacy and the textual
production of the children who were being evaluated. For further qualitative analysis, a
laboratory evaluation specialists and literacy was held in which categories were observed
analyzing the written production of children at 1 year of elementary school. This study was
important to understand the peculiarities of writing for children, precious findings, which
revealed the ability of children with less than seven years, public school students, were able
to write texts with meaning, significance and obeying the conventional standards of writing,
and those who had not succeeded, at least, approached written pre-syllabic and syllabic
levels also interesting for children at this age and evaluated in the middle of the first
semester of the school year. The findings showed that it is possible to evaluate large-scale
writing of children in the literacy process, specifically, in the 1st grade of elementary school,
considering the evaluation as a diagnostic and intervention with the goal of learning.
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Estudo sobre a prevalência e a incidência de úlceras de pressão em um Hospital Universitário / Study of the prevalence and incidence the pressure ulcer in one University HospitalNoemi Marisa Brunet Rogenski 01 March 2002 (has links)
As úlceras de pressão (UP) representam um grave problema para os pacientes hospitalizados, especialmente em termos de sofrimento pessoal e econômico, e um desafio não só para os enfermeiros, mas para toda a equipe interdisciplinar. Os objetivos deste estudo foram identificar e analisar os índices de prevalência e incidência de UP, nas unidades de Clínica Médica, Cirúrgica, UTI e Semi Intensiva do Hospital Universitário da USP, bem como, estabelecer as possíveis associações com as características sócio demográficas e clínicas da clientela. Após aprovação do Comitê de Ética e Pesquisa do HU, procedeu-se à coleta de dados em duas etapas: enquanto os dados da prevalência foram levantados num único dia da semana, os relacionados à incidência, durante três meses consecutivos. Para tanto, o exame físico de todos os pacientes internados e de todos os pacientes em risco para o desenvolvimento de UP, era realizado, respectivamente para os estudos da prevalência e incidência. A avaliação de risco para o desenvolvimento de UP foi feita através da Escala de Braden, tendo como nota de corte o escore inferior ou igual a 16. No estudo da prevalência, dos 102 pacientes avaliados, 19 desenvolveram UP, acarretando índice de 18,63%. Dentre os pacientes que apresentavam UP, houve predomínio do sexo feminino (52,63%), da raça branca (89,47%), de pacientes não fumantes (68,42%), com tempo de internação superior a 10 dias, principalmente por doenças do sistema cardiovascular ou respiratório (por doenças de base ou associadas), além de lesões no estágio I (51,85%) e na região sacra (22,22%). A idade média de 71,53 (DP=15,75) anos e o tempo médio de internação (12,31) dos pacientes com UP mostraram-se significativamente superiores àqueles exibidos pelos pacientes sem UP (p<0,001 e p=0,044, respectivamente). No estudo da incidência, dos 211 pacientes de risco acompanhados, 84 desenvolveram um total de 134 UP, acarretando índice de 39,81%. Os pacientes com UP caracterizaram-se por predomínio do sexo masculino (52,28%), da raça branca (80,95%) e de não fumantes (73,81), e as úlceras predominaram no estágio II (52,98%) e também em região sacra (33,58%), não sendo observadas UP nos estágios III ou IV. A idade média desses pacientes foi de 70,31 anos (DP=16,44), e houve diferença estatisticamente significante entre as idades dos pacientes com e sem UP, mostrando-se novamente superiores para os pacientes com UP. Além disso, a idade apresentou ainda, correlações estatisticamente significativas, positiva com a incidência e negativa com a umidade, ambas de fraca intensidade, sugerindo que as maiores incidências ocorrem entre os pacientes idosos e que estes tendem a apresentar maiores escores na sub escala umidade da escala de Braden. Embora a maioria dos pacientes com UP (50 ou 59,52%) tenha apresentado escore menor ou igual a 16, ou seja, risco para desenvolvimento de UP, os índices de prevalência e incidência encontrados neste estudo, quando comparados aos estudos internacionais, mostram-se elevados. Os resultados indicam não somente a urgente necessidade da implantação de um programa de prevenção e tratamento de UP na instituição, como contribuem, metodologicamente, para que outros serviços possam estabelecer tal tipo de investigação, para a ampliação do conhecimento acerca desse problema no país. / Pressure Ulcer (PU) represents a great problem for hospitalized patients, especially concerning economic and personal suffering, and this is a hallenge not only for registered nurses (RN) but also for the interdisciplinary staff. The goals for this study are to identify and to analyze the PU prevalence and incidence in the clinical, surgical, intensive care unit and semi-intensive units at the University Hospital of Sao Paulo University, as well as establish possible association with social demographic and clinical characteristics of the patients. After approval of the Ethical and Research Committee of the University Hospital, the collection of data took place in two stages. While the prevalent information was surveyed in only one day, the incidence took three months to accomplish. A physical examination was performed on all the interned patients and all the others that had a risk of developing the PU to study the predominance of the occurrence. An evaluation of the chance of developing PU was assessed using the Braden Scale with a cutoff score of less than or equal to 16. In this study of prevalence,from the 102 patients, 19 developed PU, an index of 18.63%. Among those patients that developed PU, 52.63% were female, 89.47% white race, 68,42% non-smoker patients, with more than 10 days of internment period mainly with cardiac or respiratory diseases (or associated illnesses), beside the lesions at stage I (51.85%) and on the sacral region (22.22%). The average age was 71,53 years old (DP=15.75) and the average time of internment was 12,31 days for the patients with PU, and it was significantly greater than those patients without the PU (p<0,001 and p=0,044 respectively). In the incidence study of 211 patients with risks to develop PU, 84 developed it, with a total of 134 PU, an index of 39.81%, Those with PU were predominant male (52.38%), of white race(80.95%), and non-smokers (52.98%). The ulcers were predominant at stage II, and also on the sacral region (33.58%), not having been found PU at stages III and IV. The average age of these patients was 70.31 years old (DP=16.44). The results showed significant statistical difference between the ages of patients with and without PU, again superior for those patients with PU. Besides, the age presented positive correlation statistically significant and negative with moisture, both with low intensity, suggesting that there are more incidences occurring with elderly patients who tend to present bigger score in the Moisture Subscale of the Braden Scale. Although, the majority of the patients with PU (50 or 59.52%) presented a score of 16 or less, it means, risk to develop PU, the prevalence and incidence indexes found in these studies were high when compared with the international studies. The results indicate, not only, an urgent need of implantation of a preventive program and treatment of PU in the institution, but also contribute, methodologically, that other services be established, like type of investigation, to amplify the knowledge of this problem in the country.
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Escalonamento de painéis reforçados sujeitos a cargas de impacto. / Scaling of reinforced panels subjected to impact loads.Leonardo Monteiro Mazzariol 05 October 2012 (has links)
Esta dissertação avalia a aplicação de leis de similaridade distorcidas no contexto de impacto estrutural. A análise se apoia em um estudo teórico, numérico e experimental do impacto de um indentador contra um painel duplo. O modelo analítico descreve de forma simplificada o comportamento de partes desta estrutura e as simulações numéricas reproduzem os ensaios experimentais que utilizam um protótipo (tamanho real) e modelo (escala reduzida). A diferença nas propriedades mecânicas do material de construção do modelo e protótipo é considerada no procedimento de escalonamento, bem como os efeitos de escala por causa da taxa de deformação. Ainda, diante das limitações do aparato experimental, é desenvolvida uma formulação para as leis de similaridade que permite variações da massa impacto e da velocidade inicial do elemento impactante no ensaio. Dessa forma, apresenta-se um procedimento que permite inferir o comportamento de estruturas em tamanho real sob carregamento de impacto através do uso de estruturas em escala, mesmo com as limitações de aparato ou diferenças das propriedades mecânicas do material. / This work evaluates the distorted similarity laws applied in structural impact. The analysis is based in theoretical, numerical and experimental studies of the impact of an indenter to a reinforced panel. The theoretical approach describes, in a simplified manner, the behaviour of the structure components while the numerical analysis reproduces the experiments performed in two scales: prototype (large scale) and model (small scale). Although the panels are made of different materials, this mismatch in mechanical behaviour is taken into account in the scaling procedure, as well as the scale effects due to strain rate. A formulation that allows flexibility in experiment variables such as initial velocity and impact mass is developed due to experimental apparatus limitations. In general lines, is developed a procedure allowing to infer the behaviour of a large scale structure under impact load using scaled structures, while using different materials for prototype and model and respecting the experimental apparatus limits.
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Biodiversidade em microescala: uma perspectiva para a ecologia de sistemas lóticos / Biodiversity in microscale: a perspective for lotic systems ecologyRicardo Cardoso Leite 30 May 2014 (has links)
Este trabalho enfatizou as escalas espaciais de microhabitat e de mesohabitat para investigar como a fauna de macroinvertebrados aquáticos é influenciada pelas variáveis ambientais e espaciais. O primeiro capítulo trás uma visão geral da aplicabilidade das escalas de microhabitat e de mesohabitat ao avaliar a estrutura da fauna e, também, demonstra que a composição do substrato influencia a composição faunística. No segundo capítulo, realizamos uma avaliação da suficiência amostral e comparamos a diversidade alfa e beta entre métodos de coleta e entre diferentes mesohabitats. No terceiro capítulo avaliamos diferentes variáveis hidráulicas e suas relações com a abundância de indivíduos e a riqueza de táxons considerando as escalas espaciais de microhabitat e mesohabitat. Observamos que as condições hidráulicas foram importantes na estruturação da comunidade de macroinvertebrados, influenciando positivamente a abundância de indivíduos e negativamente a riqueza de táxons nos microhabitats. No quarto capítulo nos baseamos na teoria de metacomunidades para compreender a influência das variáveis ambientais e espaciais na estruturação da fauna em uma perspectiva de microescala. Além da esperada importância do ambiente para a microdistribuição dos organismos, identificamos uma forte influência do espaço na estruturação da fauna. Nossos resultados demonstraram que a fauna de macroinvertebrados aquáticos é estruturada pela composição do substrato, condições hidráulicas e fatores espaciais, todas estas condições perceptíveis na escala do microhabitat. Deste modo, a microescala pode ser considerada como uma perspectiva válida para o estudo de ecologia de riachos. / We focused on the microhabitat and the mesohabitat spatial scales to investigate the environmental and spatial features influence on aquatic macroinvertebrate fauna. The first chapter brings an overview about the microhabitat and mesohabitat applicability to evaluate the fauna structure. Likewise, it shows the substrate influence on the fauna composition. In the second chapter, we evaluate the sampling sufficiency and compare the alpha and beta diversity among the sampling methods and mesohabitats. In the third chapter we evaluated the hydraulic features and its relationships with abundance and richness considering the microhabitat and mesohabitat spatial scales. Our results show that the hydraulic conditions have influence on macroinvertebrate community structure, showing a positive relationship with abundance and negative with microhabitat richness. In the fourth chapter, we applied the metacommunity theory in the microhabitat scale to understand the hole of environmental and spatial features on the community structure. Further than the expected environmental influence on organisms microdistribution, we identified a strong spatial influence on the fauna structure. Our results showed that the aquatic macroinvertebrate fauna was structured by the substrate composition, hydraulic conditions and spatial features. All this conditions are noticeable on microhabitat spatial scale. Accordingly, the microhabitat scale can be considered as an effectual perspective to the stream ecology.
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DifusÃo singular em um sistema confinado. / Singular Diffusion in a Confined SystemRilder de Sousa Pires 15 March 2013 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / PadrÃes de invariÃncia de escala, associados à leis de potÃncia, sÃo frequentemente observados na natureza. Alguns exemplos sÃo: flutuaÃÃes em preÃos de itens de bolsa de valores e outros investimentos, alÃm do espectro de energia em sistemas turbulentos. Esses dois sistemas e vÃrios outros que exibem invariÃncia de escala tÃm propriedades em comum: compÃem-se de vÃrios elementos que interagem de forma nÃo linear, estÃo fora do equilÃbrio e exibem auto-organizaÃÃo. InvariÃncia de escala tambÃm à encontrada
nas correlaÃÃes observadas no ponto crÃtico de sistemas que apresentam transiÃÃes de fase. O conceito de criticalidade
auto-organizada sugere que as propriedades de invariÃncia emergem espontaneamente em sistema complexos.
VÃrios modelos exibem propriedades criticamente auto-organizadas, entre eles percolaÃÃo invasiva, pilhas de areia e o modelo de desnÃveis, no entanto, nÃo se sabe ao certo quais os ingredientes necessÃrios para criticalidade emergir. Sabe-se que essa propriedade se manifesta em alguns sistemas difusivos nÃo lineares. Nesse trabalho, introduzimos um potencial confinante em um modelo de difusÃo unidimensional com uma nÃo linearidade singular no coeficiente de difusÃo e analisamos a influÃncia dessa
mudanÃa no estado estacionÃrio do sistema. Conseguimos, entÃo, derivar uma equaÃÃo de difusÃo do modelo e obtemos
uma soluÃÃo para o perfil de densidade. Nossa soluÃÃo analÃtica concorda perfeitamente com os resultados numÃricos. Fizemos, ainda, um estudo estatÃstico
do perfil de avalanches do modelo, e obtemos perfis de avalanche em leis de potÃncia, o que normalmente nÃo à observado em outros sistemas unidimensionais. Analisamos, ainda, como esses perfis variam na medida que se aumenta o confinamento, e usando transformaÃÃes de escala encontramos uma curva universal para os perfis de distribuiÃÃo de tamanhos de avalanche. Nossos
resultados demonstram que a aÃÃo do confinamento em um sistema unidimensional pode levar ao surgimento da invariÃncia de escala. / Patterns of scale invariance, associated with power laws, are often found in nature, for instance, in the fluctuations of prices of items in stock markets and in the energy spectrum of turbulent systems. These two systems and many others that exhibit scale invariance present some common properties: they are comprised of several elements
that interact in a non-linear way, are not in equilibrium, and exhibit self-organization. Scale invariance is also found in the correlations observed in the critical state of systems that present phase transitions. The concept of
self-organized criticality suggests that the properties of invariance spontaneously arise in complex systems.
Several models exhibit properties of self-organized critically, including invasion percolation, sand-piles and
the trough model, however it is not clear what are the necessary ingredients for criticality to arise. It is known that this property appears in some non-linear diffusive systems. In this work, we introduce a confining potential in a one-dimensional diffusion model with a singular non-linearity on diffusion coefficient, and analyze how this affects in the steady state of the system. We then derive a diffusion equation and obtain a solution for stationary density profile. Our analytical solution is in good agreement with the numerical results. We also present a statistical study of the distribution of avalanches sizes in this model, and obtain profiles following power laws, what is not usually observed in other one-dimensional systems. We also investigated how these profiles vary when the confinement increases, and using finite size scaling we found a universal curve for the distribution of avalanche sizes. Our results show that the action of confinement in a one-dimensional system can yield scale invariance.
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Desempenho AerodinÃmico de uma Turbina EÃlica em Escala, Perfil NREL S809, com Diferentes Velocidades EspecÃficas de Projeto / Aerodynamic Performance of a Wind Turbine in Scale, Profile NREL S809, with Different Values of Design Tip Speed RatioMarco Antonio Bezerra Diniz 28 March 2014 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / A constÃncia dos ventos brasileiros, e a necessidade de amenizar a demanda das grandes cidades encontraram na energia eÃlica uma forte parceira. Como uma alternativa na produÃÃo de energia elÃtrica, condomÃnios e prÃdios modernos, alÃm de algumas aplicaÃÃes rurais, tÃm recorrido Ãs turbinas eÃlicas de pequeno porte como uma alternativa para sanar suas necessidades. Contudo, a maioria da tecnologia encontrada no mercado à importada e nÃo foi desenvolvida exclusivamente para aplicaÃÃes no Brasil. A ferramenta mais importante na aerodinÃmica experimental à o tÃnel de vento. Experimentos controlados em escala fornecem um grande nÃmero de dados confiÃveis, alÃm de fornecer seguranÃa a quem o manuseia. Dada a sua importÃncia, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento, a prototipagem, e conhecer o comportamento de um rotor de turbina eÃlica em escala sujeito a testes em tÃnel de vento e comparar os resultados obtidos com os presentes na literatura para um protÃtipo em escala real. Para tanto, faz necessÃrio o uso de tÃcnicas de correÃÃo de efeitos de bloqueio de tÃnel de vento. Foi projetado e fabricado 4 conjuntos de rotores com valores de velocidade especÃfica de ponta de 6 atà 9 (λp=6, 7, 8 e 9). Os testes foram conduzidos em um tÃnel de vento onde foram coletados dados de velocidade de escoamento livre, velocidade de escoamento com a turbina em operaÃÃo, alÃm de medidas de velocidade angular e torque gerado pelas pÃs, com a finalidade de conhecer a curva de potÃncia de cada rotor. Foi observado que em situaÃÃes de escoamento em que as rotaÃÃes nÃo sejam representativas (o suficiente para atingir valores superiores ao intervalo de λ entre 3 e 5,6), indica-se um projeto com λp=6. Jà em situaÃÃes nas quais os valores de λ oscilam entre 4,7 e 7,3, λp=7 mostrou-se mais eficiente. Jà λp=9 mostrou-se nÃo vantajoso em comparaÃÃo aos demais projetos. Ao comparar os dados obtidos neste trabalho com os da literatura e do BEM, pode-se afirmar que o estudo de turbinas eÃlicas em tÃnel de vento à bastante confiÃvel. / The constancy of Brazilian winds and the need to mitigate the demand of large cities have found in wind energy a strong partner. As an alternative for the production of electrical power, modern buildings and condominiums, plus some rural applications, have resorted to small wind turbines as an alternative to solve your needs. However, most of the technology found in the market is imported and has not been developed exclusively for applications in Brazil. The most important tool in experimental aerodynamics is the wind tunnel. Scale controlled experiments provide a large number of reliable data, besides providing security to those who handle. Given its importance, this paper aims at the development, prototyping, and understands the behavior of a wind turbine rotor scale subjected to wind tunnel tests and compares the results with those in the literature for a prototype scale real. Therefore, it required the use of correction techniques blockage effects of the wind tunnel. It was designed and manufactured 4 sets of rotors with values specific tip speed of 6 to 9 (λp=6, 7, 8 e 9). The tests were conducted in a wind tunnel where velocity data free stream, stream velocity with the turbine in operation, and angular speed and torque generated by the blades, was collected in order to know the curve of each rotor. It was observed that in situations where the
flow speeds are not representative enough to reach the higher values of λ range between 3 and 5,6, indicates a design with λp=6. Already in situations where the values of λ ranging between 4,7 and 7,3, λp=7 proved to be more efficient. Have λp=9 proved to be no advantage in comparison to other projects. By comparing the data obtained in this work with the literature and the BEM, it can be stated that the study of wind turbines in a wind tunnel is quite reliable.
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Indicadores de eficiência e economias de escala na produção de leite: um estudo de caso para produtores dos estados Rondônia, Tocantins e Rio de Janeiro / Efficiency indicators and economies of scale in the milk production: a case study of producers in the states of Rondônia, Tocantins and Rio de JaneiroAlexandre Lopes Gomes 30 August 2006 (has links)
Neste trabalho analisou-se o problema da manutenção, no longo prazo, dos produtores de leite na atividade. Foram analisados estabelecimentos nos estados de Rondônia, Tocantins e Rio de Janeiro. O que se pode notar é um significativo grupo que se mantém por longos anos produzindo pouco, sendo que possui capacidade para aumentar a produção. As restrições que impedem este grupo de se especializar, estão ligadas à uma série de imperfeições inerentes ao mercado e, que acabam tornando dos produtores, principalmente os pequenos, vítimas deste sistema. O objetivo principal do trabalho foi verificar a existência de economias de escala entre os produtores de leite dos estados de Rondônia, Tocantins e Rio de Janeiro. Para isso foram estimadas cinco funções custo com diferentes níveis de restrições. A função que apresentou melhor aderência aos dados foi a de custo translog. Os fatores de produção considerados foram capital, terra, trabalho e os dispêndios diretos. A análise econômica mostra a dificuldade de sobrevivência dos estabelecimentos no longo prazo. Isto ocorre porque a relação capital imobilizado/produção é muito alta. Este capital também se mostra concentrado em investimentos que indicam baixo nível tecnológico, como por exemplo, no fator terra e em animais com baixa aptidão para a atividade leiteira. O investimento em máquinas e equipamentos foi baixo nos três estados analisados, não sendo superior a 5% do total de capital imobilizado. Em relação à composição do rebanho nos estados, nota-se, sobretudo entre os pequenos produtores, a presença de muitos animais nas categorias de novilha, bezerro e machos em recria e engorda. A mão-deobra utilizada na maioria dos estabelecimentos era de origem familiar. Apenas no estado do Rio de Janeiro percebe-se maior quantidade de mão-de-obra contratada. Quanto à taxa de retorno da atividade, nenhum dos três estados apresentou taxas maiores que 6%, mesmo quando o custo da terra era excluído do cálculo. Ressalta-se que o estado do Rio de Janeiro foi o que apresentou maiores taxas de retorno. Nota-se uma relação direta entre os níveis de produtividade e as taxas de retorno. Os resultados da regressão revelam que a grande maioria dos produtores da amostra está na faixa de economias de escala, sendo que apenas 3,4% destes estão na faixa de deseconomias de escala. O ponto de custo médio mínimo foi obtido na faixa de 178 mil litros por ano, ou seja, média diária de 487 litros por dia. Outro grupo composto por 10% da amostra está mais próximo do ponto de custo médio mínimo e apresenta produção diária entre 183 e 487 litros por dia. E finalmente, o último grupo que aparece em situação menos favorável, apresentando uma produção inferior a 180 litros/dia. Destaca-se que estes podem reduzir de forma significativa os custos se aumentarem a produção, já que se encontram na faixa mais acentuada da curva de custo médio de longo prazo e podem crescer bastante na atividade usufruindo das economias de escala. / This study aimed to analize the business maintenance issue faced by milk producers, in the long term. It was analized farms in the states of Rondônia, Tocantins and Rio de Janeiro. What can be noticed is a group that has maintained itself for years with little production, whereas it is able to increase it. The restrictions that prevent the group from specializing, are linked to a series of imperfections inherent to the market, which end up turning producers, especially the small ones, into victms of this system. The main goal of this study was to verify the existence of economies of scale among milk producers in the states of Rondônia, Tocantins and Rio de Janeiro. In order to do so, it was estimated five cost functions at different levels of restrictions. The function that presented better adequacy to the data was that of cost translog. The production factors taken into consideration were: capital, land, work and direct expenses. The economic analysis shows the difficulties to survive faced by farmers in the long term. This happens because the relation immobilized capital/production is very high. This capital is also found in investments which indicate low technological level, as an example, in the land factor and in animals with low milk production. The investment in machinery and equipment was low in the three states studied, without reaching 5% of the whole immobilized capital. As for the compositon of livestocks in the states, it is noticed, especially among small producers, the presence of many animals in the categories of heifers, calves, males for breeding and fattening. The workforce used in most farms was of family origin. Only in the state of Rio de Janeiro it was noticed a higher number of hired workforce. As for the return rate of the activity, none of the three states presented rates higher than 6%, even when the value of the land was excluded from the figure. It is pointed out that the state of Rio de Janeiro showed higher return rates. It is observed a direct relation between the productivity levels of and the return rates. The regression results reveal that the vast majority of producers in this case study operate in economies of scale, being that only 3.4% of them do not. The point of minimum average cost was obtained at about 178 thousand liters per year, that is, an average of 487 liters per day. Another group formed by 10% of the case study is closer to the point of minimum average cost and presents a daily production between 183 and 487 liters. And finally, the last group which presents itself in a less favorable situation with a production lower than 180 liters per day. It is highlighted that these producers can significantly reduce their costs if they increase their production, once they are found in the most accentuated part of the average cost cuve in the long term and can greatly develop in the activity by using the economies of scale.
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AvaliaÃÃes em larga escala na alfabetizaÃÃo: contextos no ensino pÃblico de um municÃpio do Estado do Cearà / Reviews on large scale in literacy : contexts in public education of a municipality of Cearà StateLucas MelgaÃo da Silva 28 January 2016 (has links)
nÃo hà / O presente estudo apresenta as caracterÃsticas e as estruturas de cinco sistemÃticas avaliativas de acompanhamento dos processos ensino-aprendizagem de cunho nacional, regional e municipal que avaliam a alfabetizaÃÃo, a saber: AvaliaÃÃo Nacional da AlfabetizaÃÃo (ANA), Provinha Brasil, o Sistema Permanente de AvaliaÃÃo da EducaÃÃo BÃsica do Estado do Cearà (SPAECE-Alfa), Provinha do PAIC (Programa de AlfabetizaÃÃo na Idade Certa) e AvaliaÃÃo Municipal do 1 Ano, desenvolvidas em um municÃpio do estado do CearÃ. Observa-se, ainda, seus percursos metodolÃgicos na produÃÃo de indicadores que conduzam com eficiÃncia o processo de alfabetizaÃÃo de crianÃas. Levando em consideraÃÃo que todas se tratam de avaliaÃÃes que mensuram a alfabetizaÃÃo, a pesquisa parte do pressuposto da (in)existÃncia de diÃlogos que complementem a efetivaÃÃo de suas propostas. Para tanto, elencamos como objetivos do trabalho descrever a estrutura geral e especÃfica de cada avaliaÃÃo em larga escala na Ãrea de alfabetizaÃÃo; fazer estudo comparativo das avaliaÃÃes em larga escala na Ãrea de alfabetizaÃÃo; confrontar os resultados das avaliaÃÃes em larga escala na Ãrea de alfabetizaÃÃo de um municÃpio do estado do CearÃ. A metodologia da pesquisa à de natureza qualitativa, na forma de estudo de caso, com cunho descritivo. Como principais resultados, no que tange ao objeto desse estudo, identificaram-se falhas estruturais quanto ao retorno dos resultados à sociedade; observaram-se quadros semelhantes ocorridos entre as instÃncias administrativas de cada avaliaÃÃo; e que ambas estÃo interligadas a programas especÃficos de apoio à alfabetizaÃÃo e à formaÃÃo de professores. / The present study shown the characteristics and the structures of five evaluative systematic monitoring of the teaching-learning processes of imprint national, regional and municipal that evaluate the literacy: National Evaluation of Literacy (NEL), Provinha Brasil, Permanent System of Basic Education Evaluation of Cearà (PSBEEC)-alpha, Provinha do PAIC (Literacy Program at the right age) and Municipal evaluation of the 1st year, developed in a city on the state of CearÃ. It will also be observed, its methodological pathways in the production of indicators that lead with efficiency the literacy process of children. It was also observed, its methodological pathways for the production of indicators that lead with efficiency the literacy process of children. whereas all treat of assessments that measure literacy, the search assumes the (in)existence of dialogs that complement the realization of its proposals. From the mentioned, this work had as objectives to write the general structure and specific to each evaluation on a large scale in the area of literacy; to make comparative study of evaluations on a large scale in the area of literacy; to confront the results of evaluations on a large scale in the area of adult literacy a city on the state of CearÃ. The research methodology is qualitative, in the form of case study, with a descriptive feature. The main results, referring to the object of this study, we identified structural failures with respect to the return of the results to the society; it was observed similar frameworks that occurred between the administrative instances of each evaluation; and that both are linked to specific support programs for literacy and the training of teachers.
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