Orientador: Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-25T15:09:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ReisJunior_JoseDaniel_M.pdf: 2901457 bytes, checksum: c6f1f2b54e2c6bf932d3577045161729 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: No trabalho de pesquisa apresentado nesta dissertação de mestrado estudamos o comportamento dinâmico da rede de vórtices em um filme fino supercondutor com geometria finita e desordem aleatória. Através de simulações numéricas calculamos a dinâmica das linhas de fluxo em duas dimensões para uma fita supercondutora de largura Lx finita (da ordem do comprimento de penetração g), onde incluímos os efeitos da barreira geométrica na superfície, e comprimento infinito, onde utilizamos condições de contorno periódicas. Os centros de pinning são distribuídos aleatoriamente no interior da amostra e a corrente de transporte é aplicada na direção perpendicular à superfície. Nossos resultados consistem de curvas de resistência diferencial, coeficientes de difusão transversal, e uma análise da estrutura da rede através de suas trajetórias, do fator de estrutura e da intensidade dos picos de Bragg. Resolvemos também a dinâmica de vórtices para um sistema infinito, isto é, sem levar em conta os efeitos da superfície, com condições de contorno periódicas nas duas direções. Os resultados obtidos para este sistema foram então comparados com os obtidos para o sistema finito e verificamos que de fato a superfície apresenta modificações relevantes no comportamento dinâmico dos vórtices. A presença da superfície inibe a difusão dos vórtices na direção transversal ao movimento, exercendo uma força repulsiva em direção ao centro da fita. Verificamos que este fenômeno induz um ordenamento quase completo da rede de linhas de fluxo para altos valores da corrente aplicada. Analisando este ordenamento em função dos diferentes regimes definidos na literatura concluímos que o ordenamento para altas velocidades no sistema infinito é do tipo moving Bragg glass [1] mas por outro lado o regime encontrado no sistema finito se aproxima do previsto por Koshelev e Vinokur que consiste de um moving crystal [2]. Além disso, observamos também que mesmo abaixo da corrente crítica a rede de vórtices já apresenta sinais de ordenamento no sistema finito. Para obter uma informação mais detalhada sobre os efeitos de tamanho calculamos a dinâmica das linhas de fluxo para três amostras com larguras diferentes (Lx=g , 0.7 g e 0.5 g ) mas com a mesma densidade de centros de aprisionamento e com o mesmo número de vórtices no seu interior. Estes resultados indicam que conforme reduzimos a largura da amostra o ordenamento da rede ocorre para valores de corrente cada vez mais baixos. O que reforça a idéia de que a proximidade com a superfície leva a um ordenamento mais efetivo da estrutura de vórtices. Observamos também que o ordenamento para baixas velocidades é mais efetivo nas amostras de largura menor, isto se deve principalmente à alta densidade de vórtices no interior do material induzida pelo tamanho reduzido da amostra / Abstract: In the research work presented in this master science dissertation we study the vortex lattice dynamical behavior in superconducting thin film with finite geometry and random disorder. Through numerical simulations we calculate flux line dynamics in two dimensions for a superconducting strip of finite width Lx (comparable with the penetration depth g ), where we include the geometrical barrier effects on the surface, and infinite length, where we use periodic boundary conditions. The pinning centers are ramdomly distributed inside the sample and the transport current is applied in the direction perpendicular to the surface. Our results consist of differential resistance curves, transverse diffusion coefficient, and an analysis of the lattice structure through its trajectories, structure factor and the intensity of the Bragg peaks. We also solve the vortex dynamics for an infinite system, i.e., without taking into account the surface effects, with periodic boundary conditions in the two directions. Then the results obtained for this system was compared with the ones for the finite system and we verify that indeed the surface presents outstanding modifications in the vortex dynamical behavior. The presence of the surface prevent the vortex diffusion in the direction transverse to the motion, exerting a repulsive force in the direction of the strip center. We verify that this phenomenon induce an almost complete ordering of the flux line lattice for high values of the applied current. Analysing this ordering as a function of the different regimes defined in the literature we conclude that the ordering for high velocities in the infinite system is a moving Bragg glass like [1] but otherwise the regime found in the finite system approach the one predicted by Koshelev and Vinokur which is a moving crystal [2]. Besides we also observe that even below the critical current the vortex lattice presents ordering indications in the finite system. To obtain more detailed information about the size effects we calculate the flux line dynamics for three samples of different widths ( Lx=g , 0.7 g e 0.5 g ) but with the same pinning center density and the same number of vortices inside. These results indicate that by reducing the sample width the lattice ordering occurs for lower current values. This emphasizes the idea that proximity with the surface yields a more effective ordering of the vortex structure. We also observe that the low velocity ordering is more effective in the smaller width samples, this is due mainly to the high vortex density inside the material induced by the reduced size of the sample / Mestrado / Física / Mestre em Física

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-05T17:58:44Z No. of bitstreams: 1 EricoCadineliBraz_TESE.pdf: 8760899 bytes, checksum: 8aab2fdf5e45acdc3b8815b487ca5319 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-11T18:20:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EricoCadineliBraz_TESE.pdf: 8760899 bytes, checksum: 8aab2fdf5e45acdc3b8815b487ca5319 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-11T18:20:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EricoCadineliBraz_TESE.pdf: 8760899 bytes, checksum: 8aab2fdf5e45acdc3b8815b487ca5319 (MD5) Previous issue date: 2014-09-25 / As superf?cies seletivas em frequ?ncia s?o estruturas cada vez mais comuns em sistemas de telecomunica??es por apresentarem vantagens geom?tricas e eletromagn?ticas. J? as superf?cies seletivas em frequ?ncia com geometria do tipo fractal permitiram uma redu??o, ainda maior, no comprimento el?trico proporcionando uma maior flexibilidade no projeto dessas estruturas. Neste trabalho, ? investigado o uso das geometrias multifractais nas superf?cies seletivas em frequ?ncia. Foram propostas e analisadas tr?s estruturas com diferentes geometrias multifractais. A primeira estrutura permitiu projetar estruturas multibanda com maior flexibilidade no controle das frequ?ncias de resson?ncias e largura de banda. J? a segunda estrutura proporcionou um aumento de largura de banda mesmo com o aumento do n?vel fractal. A terceira estrutura apresentou resposta com estabilidade angular, dupla polariza??o e permitiu um aumento de largura de banda com o crescimento da mulfractalidade da estrutura. Al?m disso, as estruturas propostas aumentaram o grau de liberdade nos projetos multibanda, visto que possuem m?ltiplas propor??es de frequ?ncias de resson?ncias entre as bandas adjacentes, e s?o f?ceis de ser implementadas. A valida??o das estruturas propostas foi verificada, inicialmente, atrav?s de simula??es realizadas no software Ansoft Designer e, em seguida, foram constru?das as estruturas e obtidos os resultados experimentais / Frequency Selective surfaces are increasingly common structures in telecommunication systems due to their geometric and electromagnetic advantages. As a matter of fact, the frequency selective surfaces with fractal geometry type would allow an even bigger reduction of the electrical length which provided greater flexibility in the design of these structures. In this work, we investigated the use of multifractal geometry in frequency selective surfaces. Three structures with different multifractal geometries have been proposed and analyzed. The first structure allowed the design of multiband structures with greater flexibility in controlling the resonant frequencies and bandwidth. The second structure provided a bandwidth increase even with the rising of the fractal level. The third structure showed response with angle stability, dual polarization and provided room for a bandwidth increase with the rising of the structural multifractality. Furthermore, the proposed structures increased the degree of freedom in the multiband designs because they have multiple resonant frequencies ratios between adjacent bands and are easy to deploy. The validation of the proposed structures was initially verified through simulations in Ansoft Designer software and then the structures were constructed and the experimental results obtained

Este trabalho desenvolve um método numérico para a solução de escoamentos bidimensionais em torno de geometrias automobilísticas utilizando o método de diferenças finitas. O código computacional resolve as equações de Navier-Stokes e de Euler para uma distribuição adequada dos pontos discretos na malha. O método de integração empregado baseia-se no esquema explícito de Runge-Kutta de 3 estágios para as equações da quantidade de movimento e no de sub-relaxações sucessivas para a pressão na base Gauss-Seidel. Utilizou-se a técnica dos contornos virtuais em coordenadas cartesianas para resolver o escoamento sobre uma geometria simplificada, com a superfície coincidente com a malha computacional, e uma geometria automobilística mais complexa (BMW). Para a certificação da técnica empregada, optou-se pela utilização da teoria do escoamento potencial e pela comparação com dados experimentais encontrados na literatura e outros coletados em túnel de vento em escala reduzida. Houve dificuldade nesta comparação devido à falta de artigos relativos às simulações numéricas de escoamentos sobre automóveis e na aplicação da técnica dos contornos virtuais em geometrias complexas. Os resultados foram satisfatórios, com boas perspectivas para trabalhos futuros, contribuindo assim para o desenvolvimento da área.

Este trabalho desenvolve um método numérico para a solução de escoamentos bidimensionais em torno de geometrias automobilísticas utilizando o método de diferenças finitas. O código computacional resolve as equações de Navier-Stokes e de Euler para uma distribuição adequada dos pontos discretos na malha. O método de integração empregado baseia-se no esquema explícito de Runge-Kutta de 3 estágios para as equações da quantidade de movimento e no de sub-relaxações sucessivas para a pressão na base Gauss-Seidel. Utilizou-se a técnica dos contornos virtuais em coordenadas cartesianas para resolver o escoamento sobre uma geometria simplificada, com a superfície coincidente com a malha computacional, e uma geometria automobilística mais complexa (BMW). Para a certificação da técnica empregada, optou-se pela utilização da teoria do escoamento potencial e pela comparação com dados experimentais encontrados na literatura e outros coletados em túnel de vento em escala reduzida. Houve dificuldade nesta comparação devido à falta de artigos relativos às simulações numéricas de escoamentos sobre automóveis e na aplicação da técnica dos contornos virtuais em geometrias complexas. Os resultados foram satisfatórios, com boas perspectivas para trabalhos futuros, contribuindo assim para o desenvolvimento da área.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-03-02T11:46:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1842386 bytes, checksum: d43a15a9af5dc624caed476fadc0a0ba (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-02T11:46:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1842386 bytes, checksum: d43a15a9af5dc624caed476fadc0a0ba (MD5) Previous issue date: 2017-08-07 / O presente trabalho expõe um estudo sobre as Geometrias Não Euclidianas, especialmente da Geometria Esférica, objetivando apresentar uma proposta de sua inserção no ensino básico. Em um primeiro momento, apresentamos uma pesquisa histórica sobre Euclides, o seu famigerado postulado das paralelas, bem como um relato sobre os matemáticos que se destacaram no estudo das “novas geometrias”. Apresentamos também, um breve relato sobre as Geometrias Não Euclidianas com estudo mais direcionado na Geometria Esférica. Por fim, propomos uma atividade cujo intuito ́e apresentar aos alunos do ensino básico definições importantes da Geometria Esférica, objetivando aguçar o interesse e a curiosidade desses com o uso de uma atividade exploratória, empregando exemplos de aplicabilidade dessa geometria no cotidiano, buscando assim, tornar a aprendizagem mais acessível e agradável. / The present work presents a study on Non - Euclidean Geometries, especially of Spherical Geometry, aiming to present a proposal of its insertion in basic education. First, we present a historical research on Euclid, his infamous postulate of parallels, and present an account of the mathematicians who excelled in the study of ”new geometries”. We also present a brief report on Non - Euclidean Geometries with more direct study in Spherical Geometry. Finally, we propose an activity whose purpose is to present to students of basic education important definitions of Spherical Geometry, aiming to sharpen the interest and curiosity of students with the use of an exploratory activity with the use of examples of applicability of this geometry in everyday life, looking for Thus making learning more accessible and enjoyable.

Este trabalho desenvolve um método numérico para a solução de escoamentos bidimensionais em torno de geometrias automobilísticas utilizando o método de diferenças finitas. O código computacional resolve as equações de Navier-Stokes e de Euler para uma distribuição adequada dos pontos discretos na malha. O método de integração empregado baseia-se no esquema explícito de Runge-Kutta de 3 estágios para as equações da quantidade de movimento e no de sub-relaxações sucessivas para a pressão na base Gauss-Seidel. Utilizou-se a técnica dos contornos virtuais em coordenadas cartesianas para resolver o escoamento sobre uma geometria simplificada, com a superfície coincidente com a malha computacional, e uma geometria automobilística mais complexa (BMW). Para a certificação da técnica empregada, optou-se pela utilização da teoria do escoamento potencial e pela comparação com dados experimentais encontrados na literatura e outros coletados em túnel de vento em escala reduzida. Houve dificuldade nesta comparação devido à falta de artigos relativos às simulações numéricas de escoamentos sobre automóveis e na aplicação da técnica dos contornos virtuais em geometrias complexas. Os resultados foram satisfatórios, com boas perspectivas para trabalhos futuros, contribuindo assim para o desenvolvimento da área.

[pt] Iniciamos com o estudo das orbifolds, que são espaços topológicos localmente homeomorfos a quocientes de Rn por grupos finitos. Estudamos em seguida os fibrados de Seifert de dimensão três, que consistem-se de folheações por círculos que podem ser vistas como fibrados sobre orbifolds. Esse material é usado em seguida no estudo das geometrias modelo. Uma geometria modelo (ou geometria de Thurston) é um par (G;X), onde X é uma variedade conexa e simplesmente conexa e G é um grupo de difeomorfismos de X com certas propriedades que nos permite encontrar uma métrica riemanniana em X tal que G é o grupo de todas as isometrias. A classificação das geometrias modelo é muito útil na classificação topológica das variedades que admitem uma métrica localmente homogênea e foi feita por Thurston em Three-Dimensional Geometry and Topology, vol.1, Princeton University Press, 1997. Na seqüência, apresentamos uma breve descrição de cada geometria modelo bem como parte da prova do teorema de classificação das geometrias modelo. / [en] We begin by studying orbifolds, i.e., topological spaces locally homeomorphic to quotients of Rn by finite groups. Then we study Seifert fiber spaces of dimension three which are certain type of foliations by circles that can be seen as fiber bundles over orbifolds. This material is useful in the subsequent study of Thurston model geometries. A Thurston model geometry is a pair (G;X), where X is a connected and simply connected manifold and G is a group of diffeomorfisms of X with certain properties that allow us to find a riemannian metric on X such that G is the group of all isometries. The classification of the model geometries is very useful in the topological classification of manifolds that admit a locally-homogeneous metric and was done by Thurston in Three-Dimensional Geometry and Topology, vol.1, Princeton University Press, 1997. Then we give a brief description of each one of these eight geometries and present part of Thurston s classification theorem.

No contexto da teoria da relatividade geral de Einstein, se estudam espaço-tempos dinâmicos do tipo buraco negro em um ambiente cosmológico, em particular, uma generalização de massa variável do espaço-tempo de McVittie. São apresentados alguns espaço-tempos resultantes de limites da solução de McVittie generalizada. Se discutem as definições padrão de buraco negro e horizonte de eventos assim como as dificuldades de aplicá-las em situações dinâmicas, outras definições para horizontes são exploradas. É usado o conceito de horizonte aparente para localizar buracos negros e horizontes cosmológicos. Soluções para a busca dos horizontes aparentes são encontradas nas geometrias de Schwarzschild-de Sitter, McVittie e McVittie generalizado. / Black hole-like spacetimes in a cosmological background are studied within the Einsteins general relativity theory framework, in particular a mass varying generalization of the McVitties spacetime. We exhibit some of the resulting spacetimes as limit cases of the generalized McVittie solution. We discuss the standard definition of black hole and event horizon, and we address the difficulties in aplying it in dynamical situations, another definitions for horizons are explored. The apparent horizon concept is used to locate black holes and cosmological horizons. Solutions for apparent horizons in Schwarzschild-de Sitter, McVittie, and generalized McVittie geometries are shown.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-04-05T16:13:58Z No. of bitstreams: 1 PDF - André Ferreira de Lima.pdf: 3565371 bytes, checksum: 0a8efcec0e9cf60bc3a6802450c7ea9b (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-04-12T17:35:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - André Ferreira de Lima.pdf: 3565371 bytes, checksum: 0a8efcec0e9cf60bc3a6802450c7ea9b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T17:36:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - André Ferreira de Lima.pdf: 3565371 bytes, checksum: 0a8efcec0e9cf60bc3a6802450c7ea9b (MD5) Previous issue date: 2015-09-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / My interest for, and my first ideas related to, this research area began during my initial teacher training. Today, I can verify some results from the reflections along this journey. They make us infer that if geometry is approached since the first years in school, initially through empiric ideas, and later on through the exploration of concepts of plane geometry, that would be a more coherent way for school children to develop geometrical concepts. However, the recognition of geometry was relegated by almost everyone for many years, which has damaged its teaching quality in the schools. Fortunately, during the last three decades, there is a tendency to recuperate and show the potential of geometrical knowledge for the development of a human being. In this context, we are searching for possible explications that lead us to the answer to our guiding questions: What effects are produced by a series of planned activities that favor the exploration of a concrete/sensitive geometry in order to approach notions of plane geometry with fifth-graders? To what extent does this classroom intervention, guided by the recommendations for geometry teaching to fifth-graders, contribute to the development of concepts of plane geometry based on the exploration of activities that involve the composition and decomposition of some representations of geometric solids? In order to discuss these questions, this study aims to investigate the effects produced by a series of planned activities that favors the exploration of a concrete/sensitive geometry in order to approach notions of plane geometry with fifth-graders, through situations that involve the composition and decomposition of some representations of geometric solids. We carried out a qualitative field study with an interpretative and naturalistic aspect, involving 25 pupils from a fifth-grade-class at a State school in the town of Monteiro, State of Paraíba, Brazil. The research structure was based on a set of eight activities related to geography that were denominated along the episodes of the text. These activities were thought in the light of a geometry that initially favors the concrete, sensitive character as a possibility to develop some tri-dimensional geometric concepts and, later on, approach elements of plane geometry in a constant dialogue between plane and spatial geometry. The data was gathered between the months of February and March of 2015. Various instruments were used in this task, among them the activity notebooks that were handed out to every work group during every episode, the film recording, the facial, corporal and gestural expressions along the process of achieving information, and commentaries said before or after the moments of construction of geometric knowledge. As part of the results, it can be highlighted that the activities developed in groups favored an interpersonal communication where the more skillful participants contributed to the learning of those that presented more difficulties. / O interesse pelo tema dessa pesquisa tem origem na Licenciatura em Matemática do professorpesquisador. Momento esse em que surgiram as primeiras ideias. Hoje, verificam-se alguns resultados das reflexões durante essa caminhada. Defende-se que há um caminho mais coerente para que as crianças possam construir conceitos geométricos, desde que o ensino de geometria seja desenvolvido, inicialmente em ideias empíricas para em seguida explorar conceitos da geometria plana e que seja abordado desde os anos iniciais do Ensino Fundamental. Porém, o reconhecimento do ensino de geometria foi relegado por quase todos durante muitos anos e acabou prejudicando a qualidade dele nas escolas. Uma das causas desse abandono foi o Movimento de Matemática Moderna (MMM). Felizmente, nas últimas três décadas, procuram-se resgatar e mostrar a potencialidade do conhecimento geométrico para a formação do indivíduo. Diante disso, trilhou-se na busca de possíveis explicações que possibilitassem responder a seguinte questão norteadora: Quais são os efeitos produzidos por uma série de atividades planejadas que privilegiam a exploração de uma geometria sensível para, em seguida, abordar noções da geometria plana com alunos do quinto ano do Ensino Fundamental? Em que medida essa intervenção em sala de aula, guiada pelas recomendações no tocante ao ensino de geometria para o segundo ciclo do Ensino Fundamental, contribuirá para a construção de conceitos da geometria plana a partir da exploração de atividades que envolvam a composição e decomposição de algumas representações de sólidos geométricos? Essa problemática foi discutida a partir do seguinte propósito: investigar quais são os efeitos produzidos por uma série de atividades planejadas que privilegiam a exploração de uma geometria sensível para, em seguida, abordar noções da geometria plana com alunos do quinto ano do Ensino Fundamental através de situações que envolvam a composição e decomposição de algumas representações de sólidos geométricos. Realizou-se uma pesquisa qualitativa sob um aspecto interpretativo e naturalístico em uma escola da Rede Estadual de Ensino da cidade de Monteiro no estado da Paraíba, envolvendo vinte e cinco alunos de uma turma de quinto ano do Ensino Fundamental. A pesquisa estruturou-se através de um conjunto de oito atividades relacionadas à geometria que foram denominadas no decorrer do texto de episódios. Eles foram pensados à luz de uma geometria que privilegie inicialmente o caráter sensível e empírico como uma possibilidade de se construir alguns conceitos geométricos envolvendo três dimensões para, em seguida, abordar elementos da geometria plana fazendo um diálogo constante entre as geometrias plana e espacial. Coletou-se os dados entre os meses de Fevereiro a Maio de 2015. Utilizou-se diversos instrumentos de coleta, destaca-se os cadernos de atividades entregues às equipes em cada episódio e as filmagens. Como resultados, evidencia-se que as atividades desenvolvidas em equipe favoreceram uma comunicação interpessoal em que participantes mais habilidosos contribuíram com os que apresentaram mais dificuldades, fato investigado pela zona de desenvolvimento proximal de Vygotsky. Verificamos também que os discentes deixaram de denominar um sólido geométrico a partir do formato de suas faces à medida que as atividades transcorreram. Por fim, registra-se grande crescimento nas faces da construção do conhecimento geométrico.

Simulações Numéricas são executadas em um código numérico de alta precisão resolvendo as equações de Navier-Stokes e da continuidade para regimes de escoamento incompressíveis num contexto da turbulência bidimensional. Este código utiliza um esquema compacto de diferenças finitas de sexta ordem na aproximação das derivadas espaciais. As derivadas temporais são calculadas usando o esquema de Runge-Kuta de terceeira ordem com baixo armazenamento. Tal código numérico fornece uma representação melhorada para uma grande faixa de escalas de comprimento e de tempo. As técnicas dos contornos imersos acopladas ao método dos contornos virtuais permitem modelar escoamentos não-estacionários sobre geometrrias complexas, usando simplesmente uma malha Cartesiana uniforme. Por meio de procedimentos de aproximação/interpolação, as técnicas dos contornos imersos (aproximação Gaussiana, interpolação bilinear e redistribuição Gaussiana), permitem a representação do corpo sólido no interior do campo de escoamento, com a superfície não coincidindo com a malha computacional. O método dos contornos virtuais, proposto originalmente por Peskin, consiste, basicamente, na imposição na superfície e/ou no interior do corpo, de um termo de força temporal acrescentando às equações do momento. A aplicação deste campo de força local leva o fluido ao repouso na superfície do corpo, permitindo obter as condições de contorno de não-deslizamento e de não penetração de fluido na parede. A análise das oscilações induzidas no escoamento-contorno pelo processo de desprendimento de vórtices na esteira do cilindro circular e de geometria retangulares na incidência, para números de Reybolds variando de 40 a 400, confirma a eficiência computacional e a aplicabilidade das técncias implementadas.