O Terminal Almirante Barroso – TEBAR, de propriedade da Petrobrás, está localizado no Canal de São Sebastião – CSS, onde lança seus efluentes através de dois emissários submarinos com sistema difusor, ambos de polietileno de alta densidade - PEAD. Cada seção difusora é constituída de três risers com 0,15m de diâmetro e 1,5m de altura, a uma profundidade que varia entre 19,15 e 25,45m. A intensidade média de corrente no canal é da ordem de 0,40 a 0,60m/s, com direção preferencial NE. O efluente possui altas concentrações de amônia (máxima de 125,5,mg/L em abril de 2001) que ultrapassam o padrão de emissão estabelecido pela Resolução Conama 20/86 (Artigo 21 - 5,0mg NH3/L), além de ser caracterizado como um efluente denso devido a alta concentração de salinidade. Para compreender o processo de dispersão do contaminante amônia e o perfil hidrodinâmico da pluma do efluente dos emissários submarinos do TEBAR, utilizou-se a modelagem computacional como uma ferramenta de análise do processo da dispersão de efluentes em corpos d’água, e também como suporte na decisão das agências ambientais e dos processos industriais frente a exigência de atendimento à legislação. Dois diferentes métodos foram utilizados...

Os métodos de controle de qualidade tradicionais aplicados ao radiodiagnóstico, é a melhor maneira de garantir a boa qualidade das imagens produzidas. No entanto, a investigação de particularidades oriundas do processo de formação de imagens radiológicas requer ferramentas computacionais complementares, em função do número de variáveis envolvidas. Entretanto, os fantomas computacionais baseados em voxels não conseguem representar as variações morfométricas necessárias para a simulação de exames cujo diagnóstico é baseado em imagem. Neste trabalho foi desenvolvido um novo tipo de fantoma computacional, baseado em modelagem 3D, que possui as vantagens apresentadas pelos fantomas computacionais tradicionais sem os problemas encontados nestes. A ferramenta de modelagem utilizada, o Blender, é disponibilizada gratuitamente na internet. A técnica utilizada foi a box modeling, que consiste na deformação de uma primitiva básica, nesse caso um cubo, até que apresente a forma da estrutura que se deseja modelar. Para tanto, foram utilizadas como referencia, imagens obtidas de atlas de anatomia e fotografias de um esqueleto fornecido pela Universidade de Mogi das Cruzes. Foram modelados o sistema ósseo, os órgãos internos e a anatomia externa do corpo humano. A metodologia empregada permitiu a alteração de parâmetros do modelo dentro da ferramenta da modelagem. Essa possibilidade foi mostrada através da variação...

Neste projeto, utilizamos algumas tecnologias da informação e comunicação para desenvolver uma estratégia de ensino de Física para o Ensino Médio abordando o tópico da cinemática. A estratégia contou com a utilização de aulas e testes virtuais e também com atividades de modelagem computacional com o programa Modellus. Todas as atividades foram aplicadas no laboratório de informática e mediadas pelo computador. Esta estratégia foi aplicada em duas turmas do primeiro ano do Ensino Médio do Instituto Adventista Cruzeiro do Sul, localizado na cidade de Taquara, RS, entre os meses de março e maio, do ano letivo de 2009, e contou com uma carga horária de 22 horas – aula. O projeto teve como referencial teórico a Teoria dos Campos Conceituais de Gerard Vergnaud, que diz que a conceitualização é o centro do desenvolvimento cognitivo. Todo o material desenvolvido foi colocado em forma de um hipertexto que está disponível na internet de modo que outros professores façam uso destes recursos. Através das observações feitas durante a aplicação desta proposta, vimos que uma estratégia de ensino baseada no uso de tecnologias como estas, permitem um aprendizado mais eficaz, visto que o contato e a interação dos alunos com o objeto de estudo e com as ferramentas educacionais é muito maior quando comparado com as metodologias tradicionais...

Neste artigo analisamos as principais dificuldades dos estudantes na interpretação de gráficos da Cinemática e apresentamos dois subprodutos diretos de um trabalho de pesquisa voltado para a superação destas dificuldades. Estes subprodutos estão relacionados a um conjunto de atividades de modelagem computacional complementares às atividades tradicionais de ensino da Cinemática e a adaptação e validação de um teste sobre o entendimento de gráficos da cinemática.

O objetivo deste trabalho, é apresentar a ferramenta de modelagem computacional denominada SimQuest, e discutir algumas das possibilidades do seu uso como ferramenta auxiliar no ensino de física. Como característica principal, o SimQuest possibilita a construção de objetos de aprendizagem com inúmeros recursos gráficos e uma interação amigável. Outra caracterísitica interessante do Simquest, é a alteração em tempo real dos parâmetros que envolvem o problema analisado. Estes elementos básicos de uma simulação, credenciam o uso do SimQuest como uma importante ferramentano ensino de física. Para ilustrar o potencial do SimQuest, apresentamos os objetos de aprendizagem de dois problemas complexos no ensino de física, o pêndulo duplo e o atrator de Lorenz.

O objetivo deste trabalho é discutir como objetos virtuais participam interativamente da produção do conhecimento na prática científica. O artigo baseia-se numa observação etnográfica de uma equipe interdisciplinar de cientistas, cujo trabalho envolve modelagem computacional de transferência de calor na próstata humana. A etnografia constatou que, embora visualizações científicas sejam pensadas como uma forma de "simplificar" a apreensão de dados, há um intenso trabalho interpretativo necessário para alcançar sentidos compartilhados a respeito das imagens. Tais sentidos são construídos a partir de comunicação oral e de interações incorporadas com objetos virtuais no decorrer das interações entre os cientistas. Uma melhor compreensão dessas práticas interpretativas é importante na medida em que o uso de visualizações digitais em 3D e de modelos computacionais ganha importância na ciência contemporânea. Tais técnicas são crescentemente utilizadas não somente para descrever verdades sobre a natureza, mas como ferramentas poderosas de intervenção no mundo.

A modelagem computacional cada vez mais se torna parte integrante das atividades dos pesquisadores e profissionais da área de engenharia civil. Para isso, o conhecimento do comportamento mecânico dos materiais é de fundamental importância. No caso das estruturas de concreto submetidas a esforços de cisalhamento, para a correta representação do seu comportamento é necessária a determinação do fator de retenção do cisalhamento. Neste trabalho, procura-se determinar esse fator para concretos reforçados com fibras de aço por meio de ensaios de cisalhamento direto em corpos-de-prova prismáticos associados à modelagem computacional. Foi estudada, em laboratório, uma matriz de concreto com resistência à compressão de 50 MPa, à qual foram adicionadas 1,0% e 2,0% de fibras de aço. A relação tensão versus deslizamento foi determinada experimentalmente, sendo em seguida realizada uma análise inversa dos corpos-de-prova de modo a se determinar o fator de retenção do cisalhamento do concreto reforçado com fibras de aço. Para tanto, foi utilizado o programa comercial de elementos finitos DIANA© 8.1.2. Ao final, o fator de retenção do cisalhamento, bem como a influência das fibras na fissuração, foi validado por meio da modelagem de vigas de concreto armado reforçado com fibras de aço submetidas a esforços de cisalhamento disponíveis na literatura.

Este trabalho apresenta a modelagem computacional de um conversor de energia das ondas do mar em energia el??trica do tipo Coluna de ??gua Oscilante (CAO) submetido ao clima de ondas da costa da cidade de Rio Grande. A simula????o num??rica foi realizada utilizando-se o pacote FLUENT?? e empregando-se o modelo multif??sico Volume of Fluid (VOF) na gera????o da onda e na intera????o da mesma com o conversor. O dom??nio computacional foi representado por um tanque de ondas acoplado ao dispositivo CAO, possibilitando analisar o seu comportamento quando sujeito a incid??ncia de ondas regulares com caracter??sticas semelhantes ao clima de ondas na costa de Rio Grande. Os resultados obtidos demonstram a potencialidade da regi??o em gerar energia el??trica a partir da energia das ondas do mar, atrav??s do conversor tipo CAO.

The objective of this study was to investigate the performance of students when exposed to complementary activities of computational modeling in the learning of Physics and Mathematics taken integrated, using the software Modellus. The difficulties of changing record (algebraic, numeric, graphic and animation), in the work with contents of Kinematics and Functions were the subjects chosen. The study involved first-year students of high school from Agrotécnica Federal de Satuba School - AL and was held in the second half of 2008. For research was adopted a quasi-experimental design, consisting of an experimental group of 18 students who were submitted to computational modeling activities exploratory and of creation for an interval of two weeks (five meetings of two sessions of 50 minutes each) and by a control group of eighteen other students. The results show that there was a statistically significant improvement in the students performance in the experimental group when compared to students in the control group exposed only to the traditional method of teaching. The results of qualitative analysis suggest that many students achieved significant learning. Our observations suggest that the interactions between students and computer activities became a motivating factor in learning.; O objetivo deste trabalho foi o de investigar o desempenho de estudantes quando expostos a atividades complementares de modelagem computacional na aprendizagem de conteúdos de Física e de Matemática tomados de forma integracionista...

Since the beginning of the digital TV in Brazil that the expression interactivity is even more present in our lives. Understanding how the viewer behaves in front of the TV is the aim of many surveys in different areas. Therefore, thinking about the need to understand the interactive behavior of the viewer or the whole population in front of the TV, and also evaluating the evolution of the tools that allow the interactivity, this research suggests the map of the interactivity, registering all the reactions of the viewer in front of the TV and storing it in the set-top box. After gathering all this data we suggest an evaluation by modeling expressed in the underlying graph to the teoria de questionários written by Picard in sixties; Desde a implantação da Televisão Digital no Brasil que o termo interatividade ficou ainda mais presente. Entender como o telespectador comporta-se diante da televisão é objeto de estudo em diversas áreas. Assim, pensando na necessidade de entender o comportamento interativo do telespectador ou de uma população diante da televisão, e avaliando a evolução das ferramentas que proporcionam a interatividade, este trabalho propõe o mapeamento da interatividade, com o registro de todos os passos do telespectador diante da televisão e armazenado em seu set-top box. Com estes registros propõe-se uma avaliação dos dados por meio de uma modelagem expressa em forma de grafos subjacentes à teoria de questionários descrita por Picard nos anos sessenta

Some stochastic phenomena can some way cause meaningful damages to the nature and human being as well. Among these phenomena there is the variable meteorological rainfall, which is the most important one for the agricultural and environmental activities developed in the tropical regions. Although its record has been taking as one of the simplest ones it s difficult, in some places, its measurement due to the lack of a well distributed pluviometer station net in most of the regions or due to mistakes occurred during the measured caused by badly calibrated instruments. The computational model has been more and more accepted and applied as a technique that allows to the analysts from different segments to verify or offer solutions with the efficiency required to the problems with whom they deal with daily in several areas of the human activities. The rainfall, through its relevance in the socio-economical context, mainly in regions where people live predominantly with an agricultural economy, the lack of rain causes a large loss in the productive sector and also causes the rural exodus. In this context, the variable rainfall is studied in this research work, using computational model techniques, monitored throughout 100 years, from 1911 to 2010...

The geological modeling allows, at laboratory scaling, the simulation of the geometric and kinematic evolution of geological structures. The importance of the knowledge of these structures grows when we consider their role in the creation of traps or conduits to oil and water. In the present work we simulated the formation of folds and faults in extensional environment, through physical and numerical modeling, using a sandbox apparatus and MOVE2010 software. The physical modeling of structures developed in the hangingwall of a listric fault, showed the formation of active and inactive axial zones. In consonance with the literature, we verified the formation of a rollover between these two axial zones. The crestal collapse of the anticline formed grabens, limited by secondary faults, perpendicular to the extension, with a curvilinear aspect. Adjacent to these faults we registered the formation of transversal folds, parallel to the extension, characterized by a syncline in the fault hangingwall. We also observed drag folds near the faults surfaces, these faults are parallel to the fault surface and presented an anticline in the footwall and a syncline hangingwall. To observe the influence of geometrical variations (dip and width) in the flat of a flat-ramp fault...

In a composite system, a steel beam (laminated, welded or cold formed) is associated with a concrete slab, forming a composite beam. The interaction between concrete and steel can be mechanical, by friction or, in some cases, only by adherence. One of the major advantages of the composite beams is the increase in strength and stiffness due to association of steel and concrete that makes possible the reduction of the height of the structural elements, implicating in material economy. The present research has the purpose to present a general vision of the structural behavior of the composite steel-concrete beams and to proceed to a more detailed study of the behavior of the shear connectors made from cold formed steel. A modeling study of the push-out test is accomplished with the intention to find the factors that influences the resistance and rigidity of the connection. The numerical study consists in the elaboration of a three-dimensional numerical model to simulate the push-out test from which is obtained the force-displacement curve, ultimate load, deformations and tensions along the connector. The numeric results are compared with obtained experimental values of rehearsals accomplished at laboratory for validation of the same ones. For the accomplishment of the numeric modeling the computational program ANSYS® 6.1 was used...

O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de realizar a modelagem computacional da hidroxiapatita e seus derivados. Este composto na sua forma natural é componente básico do osso humano e ao mesmo tempo, na forma artificial, é usado como um dos melhores materiais ortopédicos. Foram construídos modelos computacionais para a hidroxiapatita na sua forma clássica e substituições catiônicas e aniônicas, levando em conta os raios iônicos adequados, também foram levadas a cabo. A comparação de vários softwares de modelagem disponíveis atualmente mostrou que no caso do arranjo estrutural deste tipo, HyperChem 7.5 com o campo de força MM+ pode ser considerado como melhor instrumento. Foi mostrado que os modelos das hidroxiapatitas substituídas no cátion rendem boas aproximações aos resultados obtidos pela difratometria de raios-X, permitindo preencher os gaps na informação estrutural para compostos desconhecidos ou difíceis de serem sintetizados, como no caso da hidroxiapatita contendo o elemento rádio. Por outro lado, os modelos das hidroxiapatitas substituídas nos ânions mostram a capacidade de elementos como arsênio e vanádio de formar tetraedros com parâmetros de rede semelhantes aos encontrados no banco de dados estrutural. Além disso...

O artigo, exposto à continuação, apresenta uma proposta para a utilização da modelagem computacional na formulação de projetos ambientais em escolas, especialmente, na identificação de problemas ambientais. Apresenta uma breve resenha de uma metodologia, que foi publicada na Colômbia, para formular projetos ambientais, fazendo ênfases na descrição da Matriz de Vester, a qual foi proposta como uma ferramenta, para estabelecer os graus de causalidade entre os problemas ambientais. No entanto, a utilização da Matriz de Vester apresenta algumas dificuldades já que, às vezes, não permite ter uma visão holística das relações e interações que têm os problemas entre si. Esta se converte na razão fundamental, para introduzir a modelagem computacional, através da utilização do programa VISQ como complemento da matriz, já que este permite desenvolver nos usuários um pensamento sistêmico.; The article, exposed as a continuation, presents a proposal for the use of the computational modeling in the formulation of environmental projects in schools, especially in the identification of environmental problems. It presents an abbreviation of a methodology that was published in Colombia to formulate environmental projects...

Este trabalho apresenta a modelagem computacional de um conversor de energia das ondas do mar em energia elétrica do tipo Coluna de Água Oscilante (CAO) submetido ao clima de ondas da costa da cidade de Rio Grande. A simulação numérica foi realizada utilizando-se o pacote FLUENT® e empregando-se o modelo multifásico Volume of Fluid (VOF) na geração da onda e na interação da mesma com o conversor. O domínio computacional foi representado por um tanque de ondas acoplado ao dispositivo CAO, possibilitando analisar o seu comportamento quando sujeito a incidência de ondas regulares com características semelhantes ao clima de ondas na costa de Rio Grande. Os resultados obtidos demonstram a potencialidade da região em gerar energia elétrica a partir da energia das ondas do mar, através do conversor tipo CAO.; This work presents the computational modeling of a converter of wave energy in electrical energy. The converter is Oscillating Water Column (OWC) type, submitted to the wave climate of Rio Grande city. The numerical simulation was performed using FLUENT® package and employing the multiphase Volume of Fluid (VOF) model in the wave generation and in the interaction between the wave and the converter device. The computational domain was represented by a wave tank coupled with the OWC device. This domain allows the behavior analysis to be performed when the device is subjected to the incidence of regular waves. The waves were molded to represent the characteristics of the Rio Grande coast climate. Results demonstrate that the OWC converter can be successfully used to convert the Rio Grande's coast wave energy in useful electrical energy.

Este trabalho apresenta a modelagem computacional de um conversor de energia das ondas do mar em energia elétrica do tipo Coluna de Água Oscilante (CAO) submetido ao clima de ondas da costa da cidade de Rio Grande. A simulação numérica foi realizada utilizando-se o pacote FLUENT® e empregando-se o modelo multifásico Volume of Fluid (VOF) na geração da onda e na interação da mesma com o conversor. O domínio computacional foi representado por um tanque de ondas acoplado ao dispositivo CAO, possibilitando analisar o seu comportamento quando sujeito a incidência de ondas regulares com características semelhantes ao clima de ondas na costa de Rio Grande. Os resultados obtidos demonstram a potencialidade da região em gerar energia elétrica a partir da energia das ondas do mar, através do conversor tipo CAO.; This work presents the computational modeling of a converter of wave energy in electrical energy. The converter is Oscillating Water Column (OWC) type, submitted to the wave climate of Rio Grande city. The numerical simulation was performed using FLUENT® package and employing the multiphase Volume of Fluid (VOF) model in the wave generation and in the interaction between the wave and the converter device. The computational domain was represented by a wave tank coupled with the OWC device. This domain allows the behavior analysis to be performed when the device is subjected to the incidence of regular waves. The waves were molded to represent the characteristics of the Rio Grande coast climate. Results demonstrate that the OWC converter can be successfully used to convert the Rio Grande's coast wave energy in useful electrical energy.

Este artigo discute como as transformações sofridas pelas ondas aquáticas ao se aproximarem de águas rasas podem auxiliar o entendimento dos principais fenômenos estudados na óptica. A partir de alguns conceitos comuns a todos os fenômenos ondulatórios, é possível conhecer o comportamento das ondas na superfície de corpos d'água conforme elas se encaminham para menores profundidades, como as ondas que se aproximam de uma praia. Tornou-se possível, dessa forma, traçar um paralelo entre as ondas luminosas e as ondas aquáticas. A modelagem computacional mostrou-se uma importante ferramenta para a construção de casos idealizados, facilitando a visualização dos resultados.

The rapid growth of the so called new technologies has encouraged a debate on its integration within teaching and learning processes. Hence, it is crucial to find out how effectively to take advantage of it to the educational context. This article describes a study on quantitative computational modelling of a Physics topic with undergraduate students as a strategy for integrating computational technology into exploratory learning in Science. The results lend support to the conclusion that computational modelling, when appropriately used, can encourage students to further investigate the concepts studied.; Os avanços das chamadas novas tecnologias têm estimulado o debate sobre sua integração aos processos de ensino e aprendizagem. Nessa perspectiva, torna-se necessário o delineamento de investigações sobre sua efetiva utilização em sala de aula. Este artigo descreve um estudo sobre a utilização da modelagem computacional quantitativa por alunos universitários no estudo do tópico de Física sobre Colisões como estratégia de integração da tecnologia da informática ao aprendizado exploratório em Ciências. Os resultados indicam que a modelagem computacional adequadamente estruturada através de atividades específicas pode levar o aluno a refletir sobre os conceitos científicos abordados e suas concepções.

http://dx.doi.org/10.5007/2175-7941.2012v29nesp2p679Este trabalho apresenta, inicialmente, algumas visões sobre a interface tecnologia e ciência no contexto educacional, seguido do relato de três iniciativas independentes de investigação da utilização da modelagem computacional no ensino de ciências. Essas experiências, com o foco no conhecimento e não na tecnologia, são localizadas em um momento histórico em que o surpreendente avanço da tecnologia da informática passou a introduzir os computadores na vida cotidiana das pessoas e, consequentemente, levando-o para dentro da sala de aula. Na sequência, é apresentado um relato histórico do desenvolvimento e de resultados de um programa de pesquisa sobre integração de ambientes computacionais ao ensino de Física e ciências em geral a partir da modelagem computacional quantitativa, semiquantitativa e qualitativa no contexto educacional brasileiro.