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Aproxima??es no ensino de f?sica: o estudo do p?ndulo simples
No full textThe use of approximations in Physics is very common and necessary to enable our
understanding of fundamental aspects of the nature working. The purpose of this work is to
clarify that the use of approximations is not a logical crime as long as the limitations inherent
to these approximations are clear to the investigator. We address the approach used in the study
of a simple pendulum, where it is adopted, for small oscillations ???? ? ?, in order to facilitate
its quantitative investigation. An experimental apparatus was developed to collect empirical
data, some possible correlations of the pendulum period with its constructive characteristics
were analyzed, limiting the study to the direct dependence of the period with its length, thus
achieving an empirical equation, capable of performing period predictions for a given length.
In addition, the study of error theory was did in order to clarify its use in experimental studies,
showing its importance at the time of analyzing the data obtained from an experiment, seeking
to clarify the reason why some terms of minor importance can or cannot be left aside in the
study of a physical phenomenon. Finally, it was sought through this approach to treat Physics
not as an exact science, but as a science of good approximations, which makes it even more
instigating, as a natural philosophy.O uso de aproxima??es em F?sica ? muito corriqueiro e necess?rio para possibilitar nossa
compreens?o de aspectos fundamentais do funcionamento da natureza. Pretende-se, neste
trabalho, esclarecer que o uso de aproxima??es n?o ? nenhum crime l?gico, desde que as
limita??es inerentes a essas aproxima??es estejam claras ao investigador. Abordamos a
aproxima??o utilizada no estudo de um p?ndulo simples, onde adota-se, para pequenas
oscila??es, sen ? ? ?, a fim de facilitar a investiga??o quantitativa do mesmo. Foi
desenvolvido um aparato experimental para coleta de dados emp?ricos e foram analisadas
algumas poss?veis correla??es entre o per?odo do p?ndulo e suas caracter?sticas construtivas,
limitando o estudo ? depend?ncia direta do per?odo com o comprimento e alcan?ando uma
equa??o emp?rica capaz de realizar previs?es do per?odo para um dado comprimento. Al?m
disso, foi abordado o estudo da teoria de erros afim de esclarecer sua utiliza??o em estudos
experimentais, evidenciando sua import?ncia na hora de analisar os dados obtidos de um
experimento, buscando esclarecer o motivo pelo qual pode-se ou n?o deixar de lado alguns
termos de menor import?ncia quando do estudo de um fen?meno f?sico. Atrav?s dessa
abordagem buscou-se reconhecer a F?sica n?o como uma ci?ncia exata, mas como uma ci?ncia
de boas aproxima??es, tornando-a ainda mais instigante, como uma filosofia natural
LEI DO FAROL BAIXO E O CONSUMO DE ENERGIA: POSSIBILIDADES DE PRÁTICAS EDUCATIVAS EM SALA DE AULA
No full textNo ano de 2016, a Câmara dos Deputados aprovou uma Lei que obriga o uso de faróis baixos nas rodovias durante o dia. Com intuito de problematizar e avaliar os impactos socioambientais e socioeconômicos dessa lei construímos um aparato experimental que relaciona o consumo de energia das lâmpadas dos automóveis com o consumo de combustível gerado por ela. Assim, a prática educativa experimental, faz parte do tema Energia e vida, foi implementada em um dos componentes curriculares de um curso de Licenciatura em Física, proporcionando a discussão dialógico-problematizadora acerca da questão da qual emergiu a investigação: com a lei que obriga os veículos a trafegarem com os faróis ligados durante o dia teremos um aumento do consumo de combustível? Essa prática seguiu metodologicamente em acordo com os três momentos pedagógicos e teoricamente seguindo os preceitos da abordagem temática de perspectiva Freire-CTS. Com a realização dessa atividade junto a professores em formação inicial, percebemos que a questão levantada, está inserida em uma problemática contemporânea de cunho sócio-econômico-ambiental pertencente ao mundo vivencial desses, foi pensada como possibilidade de ser trabalhada na Educação Básica, é relevante para a discussão em sala de aula, proporcionando o posicionamento crítico-reflexivo-problematizador, favorecendo a entendimento/construção do conhecimento conceitual
O pêndulo simples como mediador de conceitos e métodos no ensino de Física/ The simple pendulum mediating concepts and methods in teaching of Physics
No full textApresentamos o pêndulo simples como ferramenta capaz de mediar a construção de conceitos e metodologias investigativas relevantes para a Física e seu ensino. Embora abordado à exaustão na literatura correlata, o pêndulo simples e seu potencial qual mediador de conceitos no âmbito de ensino-aprendizagem dos estudantes está aquém de ser exaurido. Ao explorá-lo com auxílio de um software livre para a aquisição e o processamento de dados, o Tracker, permite-se a vivência com tecnologias de informação e comunicação para a construção de dados quantitativos relevantes, tanto em um ambiente de sala de aula quanto em um estudo dirigido. Pretende-se que a exposição desse trabalho venha a estimular o desenvolvimento de atividades experimentais em sala de aula e, para além disso, que venha a ser frutífero no desenvolvimento de aprendizagem crítica das Ciências, de seu contexto (história, implicações sociais, econômicas e culturais) e das suas limitações, viabilizando a construção prática de um ambiente propício à multidisciplinaridade, seja no ensino básico ou superior
Influência de eventos extremos de calor nos fluxos de energia em área agrícola com trigo no sul do Brasil.
No full textOs eventos de calor extremo tem sido reportados com mais frequência nos últimos anos. Entretanto, poucos estudos abordamos efeitos destes eventos sobre os fluxos turbulentos na camada limite atmosférica. Este estudo tem como objetivo investigar ocomportamento anômalo nos fluxos de calor sensível e latente e sua relação com eventos de calor extremo em uma lavoura detrigo no município de Carazinho – RS, no período de inverno. A análise mostrou uma relação entre a intensa advecção de arquente do quadrante norte com o aumento do fluxo de calor latente e a valores negativos do fluxo de calor sensível durante váriosdias consecutivos. Portanto, o evento de calor extremo modifica de forma significativa o padrão esperado para o comportamento dos fluxos superficiais.Número especial 2. XII Workshop Brasileiro de Micrometeorologia
MULTIVECTORED SMAS SUSPENSION FOR SURGICAL RECONSTRUCTION OF FACIAL PARALYSIS
No full textabstract: In this study, we propose and then assess the efficacy of a new approach to static suspension to correct for facial paralysis. Our method involves placing barbed sutures through the superficial muscular aponeurotic system (SMAS) and anchoring them in the temporal fascia parallel to the underlying facial muscles. We first analyzed the ability of this procedure to improve facial symmetry by comparing the degree of asymmetry between the paralyzed and unaffected sides of a patient's face (N=10) prior to and following surgery. Then, to determine if symmetry is improved as a result of placing the sutures parallel to the direction of facial muscle forces, we measured the vectors of levator labii superioris and zygomaticus major in cadaver hemifaces (N=3) and compared them to the angles of the vectors of correction from the patient sample to angles of muscle vectors in three facial hemispheres from cadaver controls. Results indicate that: (1) facial symmetry was significantly improved in these patients and (2) this improvement. We conclude that, compared to existing protocols, our novel surgical method is a better means of static suspension for reconstruction following onset of facial paralysis as it is simple to perform, easy to replicate, able to be post-operatively adjusted in-office, has a good long-term prognosis, and, as we have demonstrated, effectively corrects the appearance of asymmetry by working with the underlying facial anatomy
Análise Wavelet aplicada aos fluxos de CO2 em pastagem nativa do bioma Pampa sob influência de diferentes fenômenos ENOS
No full textThe Brazilian Pampa biome is recognized for its extensive area dedicated to livestock farming, being one of the main producers of beef in the country. Greenhouse gas emissions or absorptions, such as CO2, are influenced by periods associated with ENSO phenomena (El Niño, EL and La Niña, LN). Continuous and Cross Wavelet transform analyses are effective methods for investigating differences in the gas exchanges, allowing the examination of temporal CO2 variability and the relationship with meteorological variables at different time scales. The meteorological and CO2 flux data used in this analysis were collected from a flux tower at the Santa Maria experimental site, with CO2 fluxes obtained using the Eddy Covariance technique. Wavelet analyses demonstrated the ability to identify flux patterns across different temporal scales, considering the influence of distinct phases of the ENSO in the Brazilian Pampa biome. The results indicate that the main differences between the EL and LN phenomena occur on a time scale between 16 to 32 days in the relationship of CO2 flux and Precipitation, being in spring for EL and summer/autumn in LN. The observed temporal patterns of CO2 fluxes and environmental variables highlight the importance of modeling CO2 flux concerning meteorological trends.O bioma Pampa brasileiro é reconhecido por sua extensa área dedicada à pecuária, sendo um dos principais produtores de carne bovina do país. As emissões ou absorções de gases de efeito estufa, como o CO2, são influenciadas por períodos associados aos fenômenos ENOS (El Niño, EL, e La Niña, LN). Análises de transformada wavelet contínua e cruzada são métodos eficazes para investigar diferenças nas trocas gasosas, permitindo o exame de variações temporais de CO2 e sua relação com variáveis meteorológicas em diferentes escalas de tempo. Os dados meteorológicos e de fluxo de CO2 usados nesta análise foram coletados de uma torre de fluxo no sítio experimental de Santa Maria, com fluxos de CO2 obtidos usando a técnica de covariância dos vórtices. As análises de wavelet demonstraram a capacidade de identificar padrões de fluxo em diferentes escalas temporais, considerando a influência de fases distintas do ENSO no bioma Pampa brasileiro. Os resultados indicam que as principais diferenças entre os fenômenos EL e LA ocorrem em uma escala de tempo entre 16 a 32 dias na relação de fluxo de CO2 e Precipitação, sendo na primavera para EL e verão/outono em LN. Os padrões temporais observados de fluxos de CO2 e variáveis ambientais destacam a importância da modelagem do fluxo de CO2 em relação às tendências meteorológicas
Sustainability in Natural Grassland in the Brazilian Pampa Biome: Livestock Production with CO2 Absorption
No full textThe Brazilian Pampa biome has natural pastures that have been used for centuries for cattle grazing. This is considered a sustainable system because it combines the conservation of natural vegetation and high-quality meat production, protecting the biome from commercial agriculture’s advances. However, whether it is a source or a sink of carbon dioxide (CO2) has yet to be evaluated. Hence, this study aimed to quantify the net ecosystem exchange (NEE) of the CO2 of a natural pasture of the Pampa biome used for livestock production. The experimental area is located in a subtropical region of southern Brazil, where eddy covariance (EC) measurements were conducted from 2015 to 2021 in a rotational cattle grazing system. The seven months of the warm season (September to March) were characterized as CO2 absorbers, while the five months of the cold season (April to August) were CO2 emitters. Throughout the six years and with complete data, the ecosystem was an absorber of atmospheric CO2, with an average value of −207.6 g C m−2 year−1. However, the significant interannual variability in NEE was observed, with cumulative values ranging from −82.0 to −385.3 g C m−2 year−1. The results suggest the coupling of climatic conditions to pasture management can be the factor that modulated the NEE interannual variability. The cattle raising system on the natural pastures of the Pampa absorbs CO2, which is further evidence of its sustainability and need for conservation
Patterns and Controls of the Latent and Sensible Heat Fluxes in the Brazilian Pampa Biome
No full textEnergy and water exchange between the surface and the atmosphere are important drivers to Earth’s climate from local to global scale. In this study, the energy dynamic and the biophysical mechanisms that control the energy partitioning over a natural grassland pasture over the Brazilian Pampa biome are investigated using two micrometeorological sites located 300 km apart, in Southern Brazil. The latent heat flux, LE, was the main component of the energy balance in both autumn-winter (AW) and spring-summer (SS) periods. Annually, approximately 60% of the available energy is used for evapotranspiration (ET). However, the Bowen ratio presents seasonal variability greater in AW than SS. Global radiation, Rg, is the atmospheric variable controlling LE and sensible heat flux, H. Hysteresis curves in the daily cycle were observed for ET and surface conductance, Cs, regarding the environmental variables, net radiation, vapor pressure deficit, and air temperature. Among the variables analyzed in the Pampa biome, surface conductance and evapotranspiration respond more strongly to the vapor pressure deficit. The hysteresis cycles formed by ET and conductance show a substantial biophysical control in the ET process. The results obtained here allowed a comprehension of the biophysical mechanisms involved in the energy partition process in natural grassland. Therefore, this study can be used as a base for research on land-use changes in this unique ecosystem of the Pampa biome
Patterns and controls of the latent and sensible heat fluxes in the brazilian Pampa biome
No full textEnergy and water exchange between the surface and the atmosphere are important drivers to Earth’s climate fromlocal to global scale. In thisstudy, the energy dynamic and the biophysical mechanisms thatcontrol the energy partitioning overa natural grassland pasture overthe Brazilian Pampa biome are investigated using two micrometeorological sites located 300 km apart, in Southern Brazil. The latent heatflux, LE, was the maincomponent of the energy balance in bothautumn-winter (AW)and spring-summer (SS)periods. Annually, approximately 60% of the available energy is usedfor evapotranspiration (ET). However, the Bowen ratio presents seasonal variability greater in AW than SS. Global radiation, Rg, is the atmospheric variable controlling LE and sensible heatflux, H. Hysteresis curves in the daily cycle wereobserved for ET and surface conductance, Cs, regarding the environmental variables, net radiation, vapor pressure deficit, and air temperature. Among the variables analyzed in the Pampa biome, surface conductance and evapotranspiration respond more strongly to the vapor pressure deficit. The hysteresis cycles formed by ET and conductance show a substantial biophysical control in the ET process. The results obtained here allowed a comprehension of the biophysical mechanisms involved in the energy partition process in natural grassland. Therefore, thisstudy can be usedas abasefor research on land-use changes in this unique ecosystem of the Pampa biome
Comparação de métodos de preenchimento de dados de fluxo de CO2
No full textData collected by sensors are always subject to possible failures, whether due to power failure, external interference, among others.. Moreover, much of the data is not considered during the filtering process because it is physically inconsistent. These failures result in the need to implement various methods of data processing, with a focus on filling in missing records. In the case of CO2 flux data, filling in the missing data is crucial to obtain annual data and the carbon balance. The REddyProc package is widely used and documented in terms of filling this type of data. However, modern methods have been increasingly explored to optimize this process. In this study, we compare data filling between the REddyProc package and the KNN Imputer method. Preliminary results show that the REddyProc package has better statistical indices when filling CO2 streams compared to the KNN method.Dados coletados por sensores estão sempre sujeitos a possíveis falhas, seja por falta de energia, interferências externas, entre outros. Além disso, muitos dados também são excluídos no processo de filtragem por serem fisicamente inconsistentes. Essas falhas geram a necessidade da implementação de diferentes métodos de tratamento de dados com ênfase em preencher os registros ausentes. No caso de dados de fluxo de CO2 o preenchimento dos dados faltantes é extremamente importante para obtenção de acumulados anuais e balanço de carbono. O pacote REddyProc é amplamente utilizado e documentado a respeito do preenchimento deste tipo de dados. No entanto, diferentes e modernos métodos têm sido cada vez mais explorados, buscando otimizar este processo. Neste trabalho, comparamos o preenchimento de dados entre o pacote REddyProc e o método KNN Imputer. Os resultados preliminares mostram que o pacote REddyProc possui melhores índices estatísticos no preenchimento de fluxos de CO2 em comparação com o método KNN
