Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T14:00:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MiriamFerrazzaHeck.pdf: 2176140 bytes, checksum: d350ec6bb3b796fe029f23b3ef533029 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T14:00:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MiriamFerrazzaHeck.pdf: 2176140 bytes, checksum: d350ec6bb3b796fe029f23b3ef533029 (MD5) Previous issue date: 2017-01-09 / This qualitative research had as general objective to analyze mathematics students´ difficulties when solving a question about numerical sequences, aiming at the elaboration, application and analysis of a set of activities on this content, for use on mathematics teachers training courses. A test was applied to four classes of students, two composed of academics of the mathematics teacher education courses of the two higher education courses, one by academics of an information system course of one of the institutions and, finally, a class composed by graduated in mathematics, attending a master degree in mathematics teaching at one of the institutions. The answers analysis was supported by Duval's Theory of Registers of Semiotic Representation. In addition, an interview was conducted with two professors of the mathematics teacher education course of one of the institutions, to know their opinions about the errors detected in the answers. Subsequently, a set of activities on numerical sequences was analyzed by academics of the master course, who knew the proposal of the activities on the sequence content and were invited to express their opinion on its use for the teaching of this content. After analyzing the data, it was concluded that the research reached its objectives and, in terms of registers of representation, it was noticed that the conversion of the natural language to the algebraic, in any of the items, was performed by most of the students. Conversion from natural language to figural was used as an initial resource to understand the problem. The set of proposed activities can be explored as an introduction to the study of sequences if presented in a mathematics teachers training courses, but can also be worked within the study of teaching methodologies, in initial or continuing training courses. / Esta pesquisa, de caráter qualitativo, teve como objetivo geral analisar as dificuldades demonstradas por alunos de disciplinas matemáticas ao resolver uma questão sobre sequências numéricas, visando à elaboração, aplicação e análise de um conjunto de atividades sobre esse conteúdo, para uso em cursos de formação de professores. Foi aplicado um teste a quatro turmas de alunos, duas compostas por acadêmicos dos cursos de Licenciatura em Matemática das duas Instituições de Ensino Superior, uma por acadêmicos de um curso de Sistema de Informação de uma das instituições e, por fim, uma turma composta por Licenciados em Matemática, cursando mestrado na área de Ensino de Matemática em uma das instituições. A análise das respostas foi apoiada na Teoria dos Registros de Representação Semiótica, de Duval. Além disso, foi realizada uma entrevista com duas professoras do curso de Licenciatura em Matemática de uma das instituições, para saber suas opiniões sobre os erros detectados nas respostas. Posteriormente foi elaborado um conjunto de atividades sobre sequências numéricas, analisado por acadêmicos do curso de Mestrado em Ensino de Matemática de uma das instituições, que conheceram a proposta das atividades sobre o conteúdo de sequência e foram convidados a opinar sobre seu uso para o ensino desse conteúdo. Após a análise dos dados, conclui-se que a pesquisa atingiu seus objetivos e, em termos de registros de representação, notou-se que a conversão da linguagem natural para a algébrica, em qualquer dos itens, foi realizada pela maior parte dos alunos que não deixaram em branco qualquer dos itens. Já a conversão da linguagem natural para a figural foi usada como recurso inicial para compreender o problema. O conjunto de atividades propostas pode ser explorado como uma introdução ao estudo de sequências, se for apresentado em um curso de Licenciatura em Matemática, mas também pode ser trabalhado dentro do estudo de metodologias de ensino, em cursos de formação inicial ou continuada.

Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T04:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_TiagoRodriguesde_M.pdf: 8532346 bytes, checksum: 17a941d128ad1bcad0846f1722bc6270 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo a simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva elétrica, em função da permissividade elétrica relativa das fases presentes dentro da tubulação, com a finalidade de determinar a melhor geometria do sensor para a geração de imagem de escoamentos numa mistura bifásica ar-água, levando em consideração fluidos com efeito da condutividade nula. A simulação numérica do sensor de tomografia capacitiva é de crucial importância para o desenvolvimento de um tomógrafo capacitivo usado em aplicações específicas, como é o caso do monitoramento de escoamentos bifásicos. A tomografia capacitiva elétrica é uma tecnologia recente que vem se desenvolvendo desde o início de 1980, quando começou a ser utilizada para análise de processos industriais, principalmente em escoamentos multifásicos. Ela é utilizada para gerar uma imagem do interior da tubulação de acordo com a permissividade relativa das fases ali presentes, sendo atualmente o tipo de tomografia de processos mais utilizada. Após a determinação de algumas premissas do projeto como, o diâmetro da tubulação que foi simulada na horizontal, o comprimento dos eletrodos que seriam montados do lado externo da tubulação, as simulações bidimensionais foram realizadas para se obter o melhor espaçamento entre os doze eletrodos do sensor e a distância ideal da blindagem externa. Com as simulações tridimensionais, foi investigada a necessidade de utilização dos eletrodos de guarda, assim como, foi realizada a simulação da geometria final do sensor numa mudança dos componentes de ar para água no interior da tubulação. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram determinar a geometria mais adequada do sensor para a situação proposta, assim como, obter o valor das capacitâncias para diferentes condições de escoamento. Os resultados das simulações tridimensionais apontaram as principais limitações de uma análise bidimensional / Abstract: This study was aimed to realize numerical simulations of a capacitive electrical tomography sensor, depending on the relative permittivity of the phases inside the pipe, in order to determine the best geometry of the sensor to generate the image of the flow in the air-water two-phase flow, taking into account the effect of conductivity zero in the fluids. Numerical simulation of the ECT sensor is of crucial importance to develop a capacitive tomograph used in specific applications such as monitoring biphasic flow. Electrical capacitance tomography is a new technology that has been developed since early 1980, when it began to be used in industrial processes, mainly in multiphase flows. It is used to generate an image from inside the pipe according to the relative permittivity of the phases present there, and is currently the type of process tomography procedures most commonly used. After the determination of some assumptions of the project as the diameter of the pipe that was simulated in the horizontal, the length of the electrodes that must be assembled outside the pipe, the two-dimensional simulations were performed to obtain the best spacing between the twelve electrodes of the sensor and the ideal distance of the outer shield. With the three-dimensional simulations, we investigated the necessity of use guard electrodes, as well as, it was realized the simulation of the final geometry of the sensor components in a change of air to water inside the pipe. The results of this study allow us to determine the most suitable sensor geometry for the proposed situation, as well as obtaining the value of capacitance for different flow conditions. The results of three-dimensional simulations showed the main limitations of a two dimensional analysis / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Samuel Rocha de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-08T22:23:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 D'Afonseca_LuisAlberto_D.pdf: 4257675 bytes, checksum: 54debc66eff41b6c8b450adbcfc3bab6 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nesse trabalho delineamos a teoria clássica para o campo de Einstein-Yang-Mills e elaboramos um conjunto particular de equações para obtermos soluções numéricas. Estudamos dois casos com simetria espaço-temporal: Simetria esférica com campo auto-gravitante e simetria axial no espaço-tempo de Minkowski. Utilizamos métodos numéricos das linhas para fazer a evolução temporal dos campos discretizados. No caso com simetria esférica, os campos são discretizados por diferenças finitas e no caso da simetria axial comparamos as discretizações por métodos Pseudo-Espectrais e por diferenças finitas. Para evolução temporal um método auto-adaptativo de Runge-Kutta é empregado. Na simulação dos campos de Yang-Mills auto-gravitantes com simetria esférica mostramos a evolução da implosão e explosão de uma casca energética sem formação de buraco negro nem de corpo estável. No caso com simetria axial além da implosão e explosão de pulsos de cores diferentes dos campos de Yang-Mills, geramos também várias soluções dinâmicas em que vemos o transiente do intercâmbio de energia entre essas cores / Abstract: In this work we outline the classic theory of Einstein-Yang-Mills fields and work out a set of particular equations suited for numerical simulations. We consider two special cases with space-time symmetries: self-gravitating spherical symmetric and axially symmetric field on a Minkowski space-time. We use the numerical method of lines for time evolution of discretized fields. On the spherical symmetric case, the fields are discretized by finite differences and on the axial symmetric case we compare the field discretization by the pseudo-spectral method and finite differences method. For time stepping we use a self-adaptive Runge-Kutta method. In the simulation of Yang-Mills self-gravitating fields with spherical symmetry we show the evolution of implosion and explosion of a energetic shell without black hole or stable body formation. In the axial symmetric case besides implosion and explosion of pulses of different colours of Yang-Mills fields, we also generate several dynamic solutions that display the transient of the energy exchange among these colours / Doutorado / Fisica-Matematica / Doutor em Matemática Aplicada

Orientadores: Maria Amelia Novais Schleicher, Joerg Dietrich Wilhelm Schleicher / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:25:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coimbra_TiagoAntonioAlves_M.pdf: 1644714 bytes, checksum: 5d506a3202c2283333d0f29819623fcc (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O deslocamento de um evento sísmico sob a chamada operação de continuação de afastamento (Offset Continuation Operation - OCO) pode ser descrita por uma equação diferencial parcial de segunda ordem que foi denominada de equação da onda imagem para OCO. Por substituição de uma solução tentativa da forma da teoria dos raios, pode se deduzir uma equação iconal OCO que descreve os aspectos cinemáticos da propagação da onda imagem OCO. Neste trabalho, resolvemos a equação da onda imagem OCO por meio do método das características. As características desta equação são as trajetórias OCO que descrevem o caminho do deslocamento de um evento sísmico sob variação do afastamento entre fonte e receptor. O conjunto de pontos finais de diversas trajetórias OCO, traçadas a partir do mesmo afastamento inicial até o mesmo afastamento final, define o raio de velocidade OCO ou, mais breve, raio OCO. Este raio OCO pode ser empregado para análise de velocidade. O algoritmo consiste do traçamento de raios OCO e então encontrar o ponto de interseção entre o raio OCO e o evento de reflexão sísmica dentro da seção final de afastamento comum. O procedimento tem a vantagem sobre a análise de velocidade convencional de que está baseado numa comparação de dados simulados com dados adquiridos ao invés de dois conjuntos de dados simulados. Exemplos numéricos demonstram que o traçamento de raios OCO pode ser executado de maneira precisa e de que a análise de velocidade resultante fornece velocidades confiáveis. Além disso, baseado nas expressões analíticas para os raios OCO que começam a partir do afastamento zero (migraton to common offset - MCO), deduzimos uma equação da onda imagem para continuação de velocidade MCO. Demonstramos que, em muitas situações práticas, esta equação pode ser empregada diretamente para OCO, assim evitando a necessidade de traçar trajetórias e raios OCO / Abstract: The dislocation of a seismic event under the so-called Offset Continuation Operation (OCO) can be described by a second-order partial differential equation, which has been called the OCO image-wave equation. By substitution of a ray-like trial solution, an OCO image-wave eikonal equation is obtained that describes the kinematic aspects of OCO imagewave propagation. In this work, we solve the OCO image-wave eikonal equation by means of the method of characteristics. The characteristics of this equation are the OCO trajectories that describe the path of dislocation of a seismic event under variation of the source-receiver offset. The set of endpoints of several OCO trajectories traced from the same initial to the same final offset under varying values for the medium velocity defines the OCO velocity ray or briefly OCO ray. This OCO ray can be employed for velocity analysis. The algorithm consists of OCO ray tracing an then finding the intersection point of the OCO ray with the seismic reflection event in the final common-offset section. The procedure has the advantage over conventional velocity analysis that it is based on a comparison of simulated and acquired data rather than two sets of simulated data. Numerical examples demonstrate that the OCO ray tracing can be accurately executed and that the resulting velocity analysis yields reliable velocities. Moreover, based on the analytic expressions for the OCO rays starting from zero-offset (migraton to common offset, MCO), we derived an image-wave equation for MCO velocity continuation. We demonstrate that in many practical situations this equation can be directly employed for OCO, thus avoiding the need to trace OCO trajectories and OCO rays / Mestrado / Geofisica Computacional / Mestre em Matemática Aplicada

A dissertação está dividida em duas partes. A primeira trata da eletroquímica fundamental utilizando líquidos iônicos como eletrólito suporte e molécula de estudo. São abordados os fenômenos de estabilidade anódica e catódica, com ênfase no mecanismo de degradação do líquido. Além disso, é apresentado um estudo sobre a oxidação eletrocatalítica de hidrogênio nesse ambiente. Quanto a esse aspecto são abordados aspectos mecanísticos e físico-químicos da reação. Técnicas eletroquímicas, modelagem e simulações numéricas foram utilizadas para investigação e hipotetização dos processos. A segunda parte da dissertação consiste do estudo da interação entre óxidos de platina e alguns compostos orgânicos (ácido fórmico, metanol e etanol). O estudo foi realizado em termos da evolução do potencial de circuito aberto com acompanhamento das espécies reativas através da espectroscopia de infravermelho in situ. Os dados obtidos são analisados sob a luz dos conhecimentos levantados pela área de eletrocatálise e sistemas dinâmicos. Modelagem e simulação do sistema permitiram o entendimento do papel individual das diversas etapas envolvidas sobre o comportamento geral do sistema. / This dissertation is divided on two parts. The first one deals with fundamental electrochemistry employing an ionic liquid as supporting electrolyte and as a subject of study by itself. Phenomena like the anodic and cathodic stability of the liquid, emphasizing its degradation mechanism is presented. It is also shown a study of the electrocatalytic oxidation of hydrogen in this environment. For this case, efforts were made to unravel mechanistic aspects of the reaction, as well as physical chemical features. Electrochemical techniques and numerical simulations were used for investigation and understanding of that system. The second part presents a study of the interaction between platinum oxides and some organic compounds, namely: formic acid, methanol and ethanol. The study was performed under open circuit conditions by following the temporal evolution of the potential and also the concentration of some chemical species by using in situ infrared spectroscopy. Data were analyzed under the guide of knowledge constructed by the fields of electrocatalysis and dynamical systems. Modelling and simulation allowed understanding the individual role of the various participants species on the global behavior of the system.

As equações polinomiais são estudadas desde a antiguidade e atualmente são utilizadas, por exemplo, para modelar problemas do cotidiano nas mais variadas áreas do conhecimento. As técnicas de solução de equações polinomiais nem sempre são triviais, principalmente quando envolvem equações de alta ordem e raízes complexas. O ensino desse tema no Ensino Básico é limitado a equações de segundo ou terceiro grau e coeficientes inteiros, o que restringe a aplicação em problemas mais realistas. Assim, o objetivo deste trabalho é trazer uma contribuição aos estudantes, aos professores do Ensino Básico e aos demais interessados, apresentando um material que aborde técnicas de resolução para equação polinomial de diversas naturezas. Iniciamos por uma revisão dos números complexos e dos polinômios, suas operações e propriedades. Embasamos o trabalho com teoremas e permeamos de exemplos com um crescente grau de dificuldade. Dividimos as técnicas de resolução em analíticas e numéricas. Entre as primeiras, tratamos das relações de Girard, das fórmulas resolventes e de alguns casos particulares de equações. Entre as técnicas numéricas, estudamos o método de Newton, o método das secantes e o método de Newton-Bairstow, este último para encontrar raízes complexas. / Polynomial equations have been studied since antiquity and are currently used, for example, to model everyday problems in the most varied areas of knowledge. The solution techniques of polynomial equations are not always trivial, especially when they involve high order equations and complex roots. The teaching of this subject in Basic Education is limited to second or third degree equations and integer coefficients, which restricts the application to more realistic problems. Thus, the objective of this work is to bring a contribution to students, teachers of Basic Education and other interested parties, presenting a material that treats of resolution techniques for polynomial equation of different natures. We begin with a review of complex numbers and polynomials, their operations and properties. We support the work with theorems and permeate examples with an increasing degree of difficulty. We divide the techniques of resolution into analytical and numerical. Among the first, we deal with Girards relations, the resolvent formulas, and some particular cases of equations. Among numerical techniques, we studied the Newton method, the secant method, and the Newton-Bairstow method, the last one to find complex roots.

O objetivo deste trabalho é mostrar que variados cálculos tornam-se mais fáceis de ser efetuados realizando operações com números escritos na base dois, com o pressuposto de que se esteja habituado a números nessa base, promovendo um aprofundamento na compreensão das bases e das propriedades utilizadas nas operações. Retomaremos alguns dos principais sistemas de numeração e apresentamos os cálculos de adições, subtrações, multiplicações e divisões com números escritos na base binária. Resgataremos também um antigo, porém eficiente, algoritmo para a extração de raízes quadradas. / The purpose of this work is to show that various calculations become easier to perform by performing operations with numbers written in base two, with the assumption that one is accustomed to numbers in this base, promoting a deeper understanding of the bases and properties used for these operations. We will return to some of the major numbering systems and present the calculations of sums, subtractions, multiplications, and divisions with numbers written on the binary basis. We will also rescue an old but efficient algorithm for the extraction of square roots.

Neste trabalho são abordados dois aspectos relacionados com modelos físicos fraturados: o primeiro, referido à resistência, é abordado através da avaliação de ensaios triaxiais em modelos fraturados pelo critério empírico de resistência de Hoek-Brown, e por análise numérica através do Código Universal de Elementos Distintos (UDEC). O segundo, referido a modos de ruptura, é abordado através da simulação em termos de deformabilidade e resistência de modelos fraturados e a simulação de taludes de diferentes alturas com o intuito de estudar a influência do tamanho do bloco no modo de ruptura. Ambos aspectos estão baseados nos resultados experimentais de Brown (1970) e de Singh (1997). A influêcia do tamanho do bloco no modo de ruptura foi estudada utilizando RMR89\", levando em consideração a escala do maciço (altura do talude). Através de análises numéricas preliminares e de um processo de retroanálises, foi simulado o comportamento mecânico dos modelos fraturados referidos. A avaliação da resistência aplicando o critério de resistência empírica de Hoek-Brown mostrou resultados coerentes quando comparados com os resultados experimentais de Brown (1970). Através de RMR89\" foi possível observar a influência do tamanho do bloco nos modos de ruptura e na estabilidade dos taludes de diferentes alturas. / This works treats about two aspects related to jointed physical models: one related to strength, by back-analyzing data using the Hoek-Brown criterion by means of numerical analyses with the Universal Distinct Element Code (UDEC). The record refers to failure modes, is analyzed by means of numerical simulations taking into account deformability and strength of jointed physical models, as well as the simulation of slopes in jointed rock masses. Slopes of different heigths and different block sizes were analyzed to investigate scale effects. The analyses were made taking experimental results obtained by Brown (1970) and Singh (1997). The influence of the block size was studied using RMR89\", taking the rock mass scale into consideration. Strength evaluation adopting Hoek-Brown empirical strength criterion proved consistent with Brown\'s model test results. By means of RMR89\" the influence of the block size could be analyzed on failure models and in the stability of slopes with different heights.

Orientador: Wu Shin-Ting / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T13:54:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_LenimarNunesde_D.pdf: 4374702 bytes, checksum: 2b2df49fc38fb0f003c6b972a24c0b10 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho apresentamos uma técnica mista para o cálculo da interseção de duas superfícies regulares. Nossa técnica consiste em uma variação da técnica da subdivisão dos domínios combinada com trechos de caminhada. Através da subdivisão obtemos pontos próximos da interseção distribuídos aleatoriamente por todo o domínio da parametrização. Selecionamos alguns deles e iniciamos trechos de caminhada usando o que denominamos passo circular. Para uma maior precisão numérica, a caminhada usa em cada ponto uma construção de um círculo osculador aproximado. Para avaliar nossa técnica, fizemos comparações com as técnicas de caminhada já existentes. Baseado nos testes que fizemos podemos afirmar que nossa técnica mista é eficiente / Abstract: In this research we present a mixed technique for determining the intersection between two regular surfaces. Our technique is a variation of the domain subdivision technique combined with marching technique. The domain subdivision gives us approximated initial points distributing ramdomly on the .parametrization domain. We choose some of these points and march along the curve using the so-called circular step. In order to get a better numerical precision, we proposed the construction of an approximated osculating circle to each point of the curve to determine circular steps. For evaluating our technique, we compared the proposed technique with the existing ones. According to these tests we can assert that our mixed technique is efficient / Doutorado / Modelagem Geometrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Estudia un problema elíptico no lineal con el (p,q)-Laplaciano y que tiene un término convectivo (el término dependiente del gradiente). Se probó que bajo condiciones adecuadas para el término convectivo, el problema posee una solución débil. Además se obtiene un resultado de unicidad y se presentó un algoritmo de aproximación numérica. / Tesis