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Simulador de propagação de ondas mecânicas em meios sólidos para o ensino da física/ A simulator of mechanical wave propagation in a solid for the teaching of physics

Piubelli, Sérgio Luiz; Errobidart, Hudson Azevedo; Gobara, Shirley Takeco; Errobidart, Nádia Cristina Guimarães
2010-03-01

Resumo em português O artigo apresenta a descrição de um aparato experimental construído, com materiais de baixo custo, para simular e evidenciar a influência das características inerciais e elásticas do meio na velocidade de propagação de uma onda mecânica longitudinal. O dispositivo foi construído com o objetivo de minimizar as dificuldades relacionadas ao processo de ensino e aprendizagem de conceitos da física, em especial do conteúdo de ondas. Trata-se de um experimento demonstrativo que pode ser feito em sala de aula ou em laboratórios didáticos. Resumo em inglês The article describes a low-cost experimental apparatus built to simulate and highlight the influence of inertia and elastic properties of matter on the speed of propagation of a mechanical wave. The aim for building this device was to minimize the difficulties associated with the teaching and learning process of physical concepts, particularly in the context of waves. It is about a demonstrative experiment that can be done in classrooms or in a teaching lab.

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Modelagem computacional da propagação de ondas superficiais no oceano: um subsídio para a compreensão dos fenômenos ópticos/ Ocean wave propagation modelling: a tool to understand optical phenomena

Meirelles, Saulo; Violante-Carvalho, Nelson
2007-01-01

Resumo em português 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 (mais) , 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. Resumo em inglês In this paper we discuss some of the transformations undergone by the water waves as they approach shallow water and how their behavior can be applied to improve the understanding of optical waves. Moreover, in order to compare the similarities between water waves and light waves, a ocean wave propagation model was employed as a research tool for some idealized cases, helping the visualization of this equivalence.

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Efeito das dimensões da seção transversal e da frequência do transdutor na velocidade de propagação de ondas de ultra-som na madeira/ Effect of the transversal section dimensions and transducer frequency on ultrasound wave propagation velocity in wood

Trinca, Alex Julio; Gonçalves, Raquel
2009-02-01

Resumo em português Diversas pesquisas vêm sendo realizadas com o uso da velocidade de propagação de ondas de ultra-som como parâmetro para estimar propriedades mecânicas da madeira. Tendo em vista que essa velocidade pode ser influenciada pela forma da peça ensaiada, bem como pela frequência do transdutor utilizado no ensaio, conhecer essas fontes de influência é fator importante para a obtenção de resultados confiáveis. Durante estudo mais amplo sobre a influência da dimensão (mais) do corpo-de-prova em ensaios destrutivos de compressão paralela às fibras, os corpos-de-prova de 0,03 x 0,03 x 0,09 m e de 0,05 x 0,05 x 0,15 m foram também utilizados para avaliar a variação da velocidade de propagação de ondas de ultrassom em razão da dimensão da peça ensaiada. Para a avaliação da influência da frequência, os ensaios foram realizados com transdutores de onda longitudinal (compressão) de 25 kHz, 45 kHz, 80 kHz, 100 kHz, 500 kHz e 1 MHz, em 119 corpos-de-prova de Pinus elliottii e 244 de Eucalyptus grandis. Os resultados indicaram que, em ambas as espécies, a seção transversal exerceu influência na propagação da onda de ultrassom e que a velocidade longitudinal foi fortemente afetada pela frequência do transdutor para frequências abaixo de 500 kHz, corroborando a importância de sempre se adotarem, nos ensaios, relações de comprimento de percurso/comprimento de onda superiores a 3,0. Resumo em inglês Several works use the ultrasound wave propagation velocity as the main parameter to determine the mechanical properties of wood. Since this velocity can be influenced by the specimen's dimension or by the transducer's frequency, this influence must be known to obtain reliable results. During research on the influence of specimen dimension on destructive testing of the compression parallel to the grain, 0.03 x 0.03 x 0.09 m and 0.05 x 0.05 x 0.15 m specimens were tested to (mais) evaluate the variation in wave propagation velocity as a function of specimen dimension and transducer frequency used in the tests. To evaluate transducer influence, the tests were carried out with 25 kHz, 45 kHz, 80 kHz, 100 kHz, 500 kHz and 1 MHz longitudinal transducers on 119 specimens of Pinus elliottii and 244 specimens of Eucalyptus grandis. The results show that, for both species, the transversal section dimension has an effect on ultrasound wave propagation and that longitudinal velocity was strongly affected by transducer frequency below 500 kHz, confirming the importance of adopting during the tests specimen length /wave length above 3.0.

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Avaliação estatística da variação da velocidade de propagação de ondas de ultra-som na madeira em presença de defeitos/ Statistical evaluation of the ultrasonic wave velocity variation in defective wood

Puccini, Carlos T.; Gonçalves, Raquel; Monteiro, Mariu E. A.
2002-12-01

Resumo em português Os métodos visuais para a detecção de defeitos na madeira, ainda que de grande utilidade, podem ser falhos e exigem a utilização de mão-de-obra relativamente bem treinada. Muitas vezes, a presença de nós, rachaduras ou, ainda, regiões com medula no interior de uma peça serrada, podem ser imperceptíveis na avaliação visual. Um dos grandes avanços obtidos nos últimos anos na caracterização de materiais, tanto do ponto de vista mecânico quanto da qualidade, (mais) é a aplicação de técnicas que utilizam a propagação de ondas, destacando-se, dentre elas, o ultra-som. O objetivo deste trabalho é avaliar, estatisticamente, a possibilidade de se utilizar o método do ultra-som na detecção de defeitos em peças de madeira serrada. Para isto, foram utilizadas 180 peças de dimensões nominais: 0,027 m de espessura; 0,10 m de largura e 0,25 m de comprimento, retiradas de vigas de Pinus sp obtidas em serraria da cidade de Campinas. As peças foram ensaiadas na umidade de equilíbrio ao ar. Para a realização dos ensaios utilizou-se o equipamento de emissão de ondas de ultra-som marca Steinkamp BP-7 com transdutores de 45 kHz. Inicialmente foi realizada uma análise visual das peças e, posteriormente, a determinação da velocidade de propagação das ondas nas mesmas peças. Com os resultados, realizou-se uma análise exploratória das variáveis e obteve-se um modelo de regressão logística visando verificar a relação entre a presença ou não de defeitos e a velocidade de propagação da onda do ultra-som na madeira. Os resultados demonstram uma forte relação entre a velocidade de propagação da onda de ultra-som e os defeitos detectados pela análise visual Resumo em inglês Visual methods to detect wood defects, although of great utility, can lead to inaccurate results and demand a specialist to carry it out. The presence of knots, cracks or pith regions inside a sawed piece can be imperceptible in the visual evaluation. One of the greatest progress obtained in the last years in the characterization of materials - not only to determine its mechanical properties but also its quality - is the application of acoustic techniques like the ultraso (mais) und. The objective of this study is to evaluate, by statistical analysis, the sensibility of the ultrasonic method for detection of defects in pieces of sawed wood. For the trail, 180 pieces of Pinus sp. with 0.027 m of thickness, 0.10 m of width and 0.25 of length were used. These pieces tested under air dried condition (approximately 12% moisture content), were obtained at a saw mill in Campinas. The velocity of ultrasonic waves was measured by Steinkamp BP-7 ultrasound equipment with 45 kHz transducers. Initially the pieces were analyzed by visual method and later the velocity of ultrasonic waves through the wood pieces was measured. An exploratory analysis of the variables was done and a logistic regression model was obtained. The objective was to verify the relationship for the presence or absence of defects in the wood and the velocity of ultrasonic wave propagation. The results demonstrate a strong relationship between the ultrasonic wave propagation and the defects detected by the visual analysis

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Ondas superficiais de gravidade/ Surface gravity waves

Fernandes, Alcione S.; Alves, Giselle M.
2009-06-01

Resumo em português Neste artigo discutimos a propagação de ondas de pequena amplitude num líquido de profundidade constante com base em uma equação de ondas. A solução geral mostra que a velocidade de propagação é dependente do comprimento de onda de modo que ocorre o fenômeno da dispersão. Soluções para os casos de pequena e grande profundidades são também obtidas. Resumo em inglês In this article we discuss the propagation of small amplitude waves in a liquid of constant depth based on a wave equation. The general solution shows that propagation speed depends on the wavelength and consequently there is waves dispersion. Solutions for shallow and the deep water are shown.

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Medição de viscosidade de líquidos pelo método de múltiplas reflexões acústicas com conversão de modo

Buiochi, Flávio; Higuti, Ricardo T.; Furukawa, Celso M.; Silva, Emílio C. N.; Adamowski, Julio C.
2003-09-01

Resumo em português Este trabalho apresenta uma célula de medição de viscosidade dinâmica de líquidos usando a conversão de modo de ondas longitudinais para ondas de cisalhamento e vice-versa. O método baseia-se na medição do coeficiente de reflexão complexo de uma onda de cisalhamento incidindo numa interface sólido-líquido. As ondas refletidas na interface sólido-líquido são medidas no modo longitudinal por uma membrana de PVDF de grande abertura, para evitar erros devido ao (mais) efeito da difração. Foi desenvolvida uma estratégia para a medição de viscosidade pelo método de múltiplas reflexões relativas que possibilita medir a velocidade de propagação no sólido. Medições da viscosidade de óleos automotivos (SAE90 e SAE140) e de um produto alimentício líquido (glucose de milho) foram feitas no intervalo entre 1 e 5MHz. Os resultados experimentais mostram a dependência da viscosidade dinâmica com a freqüência da onda de cisalhamento. Resumo em inglês This work presents a cell to measure the dynamic viscosity of liquids using a wave mode conversion from longitudinal to shear waves and vice-versa. The method is based on the measurement of the complex reflection coefficient of shear waves at a solid-liquid interface. The reflected waves at the solid-liquid interface are measured in the longitudinal mode by a large aperture PVDF membrane to avoid errors due to the acoustic diffraction. A viscosity measurement strategy was (mais) developed based on the relative multiple reflection method that guarantees the measurement of the propagation velocity for the solid. Measurements of the viscosity of automotive oils (SAE90 and SAE140) and a kind of corn glucose were made in the range of 1 to 5MHz. The experimental results show the dependency of the dynamic viscosity with the frequency of the shear wave.

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Avaliação dos danos causados pelo desmonte com explosivos no contorno de galerias subterrâneas a partir de um modelo baseado em medidas de velocidade de partícula

Silva, João Carlos Ribeiro Monteiro da; Silva, Valdir Costa e
2006-03-01

Resumo em português A ação das ondas de choque de detonações realizadas para a abertura de galerias subterrâneas induz danos ao maciço rochoso remanescente. Esse trabalho tem por objetivo avaliar a extensão desses danos, aplicando uma metodologia baseada no modelo de Holmberg e Persson, ao caso da mina subterrânea de Agalmatolito da LAMIL em Pará de Minas, MG. A partir de medidas de velocidade de partícula e das velocidades de propagação da onda primária, determinaram-se limites (mais) de vibração, acima dos quais são esperados danos. Utilizando a equação de atenuação das vibrações no campo próximo, desenvolvida para o local, calcularam-se os raios de duas zonas de dano em torno de duas classes de maciço: 0,24 m (raio de dano crítico) e 1,64 m (raio de dano mínimo) para o Metariolito; e 1,29 m e 1,59 m, respectivamente, para o Agalmatolito. Confrontando-se os resultados obtidos com aqueles constantes na literatura, verificou-se consistência com os valores encontrados para rochas semelhantes. Uma comparação da posição efetiva da superfície escavada com aquela prevista pelo modelo apresentou um erro de estimativa médio de 0,06 m. Resumo em inglês The effect of shock waves from blasts in underground openings, induces damage in the adjacent rock-mass. This paper has the objective to evaluate the extension of this damage, applying a Holmberg and Persson's model-based methodology to the case of LAMIL Agalmatolite underground mine in Pará de Minas. Monitoring vibration particle velocities and P-wave propagation velocities, vibration limits were determined, above which, damage is expected to occur. Using the local near (mais) field scaled weight law, two radii of the damage zones around two classes of rock-mass were calculated: 0,24 m (critical damage radius) and 1,64 m (minimum damage radius) for Metarhyolite; and 1,29 m and 1,59 m, respectively, for Agalmatolite. Facing measured data with existing literature showed consistency with the values found for similar rocks. A comparison of the surveyed position of the excavated surface with that predicted by the model indicated an estimated medium error of 0,06 m.

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MODOS GUIADOS EM SLABS METAMATERIAIS/ GUIDED MODES IN METAMATERIAL SLABS

Ambrosio, Leonardo André; Hernández-Figueroa, Hugo E; Torres-Silva, Héctor
2006-12-01

Resumo em português Este trabalho apresenta um estudo de revisão de modos propagantes em um guia-de-onda slab constituído de materiais com índices de refração negativo, os chamados metamateriais, Mostra-se que os modos guiados em um slab metamaterial possuem algumas propriedades particulares, tais como a propagação de ondas lentas simétricas ou anti-simétricas, a ausência de modos fundamentais para ondas rápidas e a possibilidade de propagação de ondas guiadas em um meio menos denso. A análise é baseada em expansões de campo no guia e nos espaços superior e inferior ao mesmo Resumo em inglês This paper presents a review of the propagation modes in a slab waveguide consisting of negative refraction index materials, known as metamaterials. Some particular properties of guided modes in a metamaterial slab, such as slow symmetric or antisymmetric slow wave propagation, the absence of fundamental modes for fast waves and the possibility of guided waves in a less dense medium. The analysis is based on field expansions in the guide and the upper and lower spaces of it

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Determinação dos parâmetros de ondas de gravidade através da análise espectral de imagens de aeroluminescência

Wrasse, Cristiano Max; Takahashi, Hisao; Medeiros, Amauri Fragoso de; Lima, Lourivaldo Mota; Taylor, Michael John; Gobbi, Delano; Fechine, Joaquim
2007-09-01

Resumo em português As camadas de emissão de aeroluminescência são muito importantes no estudo da mesosfera, pois elas são utilizadas para monitorar a temperatura e a atividade ondulatória nesta região. Imageadores all-sky vêm sendo utilizados para monitorar as camadas da aeroluminescência e investigar a estrutura horizontal das ondas de gravidade, bem como para observar as características destas ondas. O presente trabalho descreve a metodologia empregada para determinar os parâmet (mais) ros característicos tais como, comprimento de onda horizontal, velocidade de fase, período e direção de propagação das ondas de gravidade observadas em imagens de aeroluminescência. Resumo em inglês The airglow layers are very useful to study and monitor the temperature and wave activity in the mesosphere region. All-sky cameras have been used to observe the nightglow emissions and to investigate the gravity waves characteristics and horizontal structures. The present paper describes the methodology used to estimate the gravity wave parameters such as the horizontal wavelength, phase speed, period and propagation direction, observed in the airglow images.

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Propriedades acústicas (velocidade de propagação e coeficiente de atenuação) de sedimentos marinhos coletados nas proximidades da Ilha do Cabo Frio, RJ

Macedo, Helber Carvalho; Figueiredo Jr., Alberto Garcia de; Machado, João Carlos
2009-06-01

Resumo em português Propriedades acústicas (velocidade de propagação de ondas e coeficiente de atenuação) de sedimentos marinhos, coletados por testemunhos de sondagem, foram correlacionadas à granulometria. Um sistema de medição destas propriedades, utilizando 2,25 MHz como freqüência nominal dos transdutores, foi montado em laboratório. Foram realizadas aproximadamente 2.550 medições acústicas ao longo de 9 testemunhos, totalizando 12 m de sedimentos. Os resultados obtidos pe (mais) rmitiram construir perfis de velocidade da onda compressional (Vp) e diagramas em 3D do coeficiente de atenuação, em função da freqüência. Interfaces entre as camadas de sedimentos foram identificadas nos perfis de velocidade. Nas areias médias foram medidos os maiores valores de Vp (1.752 m/s), enquanto que os menores valores foram registrados na lama arenosa (1.492 m/s) e na lama consolidada (1.498 m/s), indicando uma tendência de aumento da Vp relacionada a um aumento da granulometria. Os maiores valores do coeficiente de atenuação, utilizando como referência a freqüência de 1,6 MHz, foram encontrados nas areias lamosas e nas lamas arenosas (1.750 e 1.550 dB/m, respectivamente). As areias finas e a lama fluida registraram os menores valores de atenuação: 400 e 500 dB/m, respectivamente.Estes resultados indicam que sedimentos coesivos compostos por misturas heterogêneas, têm valores mais elevados de atenuação. Resumo em inglês Acoustic properties (wave propagation velocity and attenuation coefficient) of marine sediments are related to grain-size. In laboratory, an ultrasonic system of 2.25 MHz was implemented to take measures of compressional wave propagation. Nine (9) piston-cores were collected, totaling twelve (12) meters of sediment. Before splitting the cores, approximately 2,550 measurements were taken. Results permitted to construct sound speed profiles and 3D attenuation coefficient di (mais) agram in the frequency domain. Interfaces between sedimentary layers were also identified. The highest value of sound speed (1,752 m/s) was measured in medium sands. Sandy mud and consolidated mud registered the lowest values of this research (1,492 and 1,498 m/s, respectively), indicating a trend of increased Vp related to increased grain-size. The highest values of attenuation coefficient (1,750 and 1,550 dB/m, respectively) were measured in muddy sands and sandy mud, for the reference frequency 1.6 MHz. The lowest values were registered by fine sands and fluid mud (400 and 500 dB/m). These results indicate that cohesive sedimentscomposed by heterogeneous mixtures have higher values of attenuation.

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Modelagem Sísmica via métodos das diferenças finitas: caso da bacia do Amazonas/ Seismic Modeling by finites difference method: case of Amazon basin

Fernandes, Lindemberg Lima; Cruz, João Carlos Ribeiro; Blanco, Claudio José Cavalcante; Barp, Ana Rosa Baganha
2009-03-01

Resumo em português Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados da modelagem sísmica em meios com fortes descontinuidades de propriedades físicas, com ênfase na existência de difrações e múltiplas reflexões, tendo a Bacia do Amazonas como referência à modelagem. As condições de estabilidade e de fronteiras utilizadas no cálculo do campo de ondas sísmicas foram analisadas numericamente pelo método das diferenças finitas, visando melhor compreensão e controle da in (mais) terpretação de dados sísmicos. A geologia da Bacia do Amazonas é constituída por rochas sedimentares depositadas desde o Ordoviciano até o Recente que atingem espessuras da ordem de 5 km. Os corpos de diabásio, presentes entre os sedimentos paleozóicos, estão dispostos na forma de soleiras, alcançam espessuras de centenas de metros e perfazem um volume total de aproximadamente 90000 Km³. A ocorrência de tais estruturas é responsável pela existência de reflexões múltiplas durante a propagação da onda sísmica o que impossibilita melhor interpretação dos horizontes refletores que se encontram abaixo destas soleiras. Para representar situações geológicas desse tipo foram usados um modelo (sintético) acústico de velocidades e um código computacional elaborado via método das diferenças finitas com aproximação de quarta ordem no espaço e no tempo da equação da onda. A aplicação dos métodos de diferenças finitas para o estudo de propagação de ondas sísmicas melhorou a compreensão sobre a propagação em meios onde existem heterogeneidades significativas, tendo como resultado boa resolução na interpretação dos eventos de reflexão sísmica em áreas de interesse. Como resultado dos experimentos numéricos realizados em meio de geologia complexa, foi observada a influência significativa das reflexões múltiplas devido à camada de alta velocidade, isto provocou maior perda de energia e dificultou a interpretação dos alvos. Por esta razão recomenda-se a integração de dados de superfície com os de poço, com o objetivo de obter melhor imagem dos alvos abaixo das soleiras de diabásio. Resumo em inglês This paper discusses the seismic modeling in medium with strong discontinuities in its physical properties. The approach takes in consideration the existences diffractions and multiple reflections in the analyzed medium, which, at that case, is the Amazon Basin. The stability and boundary conditions of modeling were analyzed by the method of the finite differences. Sedimentary rocks deposited since the Ordovician to the present, reaching depth up to 5 Km. The bodies of di (mais) abasic between the paleozoic sediments are layers reaching thickness of hundred meters, which add to 90.000 km3, form the geology of the Amazon Basin. The occurrence of these structures is responsible for multiple reflections during the propagation of the seismic waves, which become impossible a better imaging of horizons located bellow the layers. The representation this geological situation was performed an (synthetic) acoustic velocity model. The numerical discretization scheme is based in a fourth order approximation of the acoustic wave equation in space and time The understanding of the wave propagation heterogeneous medium has improved for the application of the finite difference method. The method achieves a good resolution in the interpretation of seismic reflection events. The numerical results discusses in this paper have allowed to observed the influence of the multiple reflection in a high velocity layer. It increase a loss of energy and difficult the interpretation of the target. For this reason the integration of surface data with the well data is recommended, with the objective to get one better image of the targets below of the diabasic layer.

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Monitoramento da atenuação natural de pluma de contaminação pelo método de radar de penetração no solo (GPR)

Moreira, César Augusto; Dourado, João Carlos
2007-12-01

Resumo em português O monitoramento da atenuação natural em áreas contaminadas tem se mostrado uma técnica alternativa e de baixo custo para a remediação de áreas contaminadas. A degradação por microorganismos é um dos processos mais importantes na atenuação natural de contaminantes, especialmente compostos de fase líquida não aquosa (NAPL). Em muitos casos, a ação efetiva deste processo resulta na geração de ácidos orgânicos, que sob elevadas concentrações ocasionam a (mais) dissolução de minerais presentes em subsuperfície onde se encontra a contaminação, com conseqüente liberação de íons. O aumento na quantidade de íons colabora para o aumento da condutividade elétrica do meio. O princípio físico da técnica de Radar de Penetração no Solo (GPR) é a emissão de ondas eletromagnéticas de alta freqüência. A propagação da onda eletromagnética é condicionada à freqüência de sinal emitido e as propriedades elétricas do meio. O aumento da condutividade elétrica do meio resulta na atenuação do sinal e, por conseqüência, na diminuição da profundidade de penetração da onda eletromagnética. Este fator permite o monitoramento de áreas contaminadas sob atenuação natural a partir de análises temporais com o GPR. Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre perfis de GPR adquiridos em 1998 e 2003 em uma área contaminada por compostos de fase líquida leve não aquosa (LNAPL), sob atenuação natural. Os resultados indicam um aumento da condutividade elétrica do meio, a partir da atenuação acentuada do sinal GPR observada nas seções de 2003. Este aumento pode estar associado à liberação de íons por dissolução de minerais, pelo ataque de ácidos orgânicos resultantes do processo de biodegradação. Resumo em inglês The monitoring of the natural attenuation in contaminated areas has shown an alternative technique of low cost for the remediation of contaminated areas. The microorganisms degradation is one of the most important processes in the natural attenuation of contaminants, especially composites of Non-Aqueous Phase Liquid (NAPL). In many cases, the action effective of this process results in generation of organic acid, under high concentrations causes the mineral dissolution pr (mais) esents in the subsurface where if it finds the contamination, with release of ions. The increase on the amount of ions collaborates for the increase of the electric conductivity of the environment. The physical principle of the Ground Penetrating Radar (GPR) is the emission of electromagnetic waves of high frequency. The propagation of the electromagnetic wave depends on the frequency of emitted signal and the electric properties of the subsurface. The increase of electrical conductivity in the subsurface results in the attenuation of the signal and, for consequence, in the reduction of the of penetration depth of electromagnetic wave. This factor allows the monitoring of contaminated areas with natural attenuation from temporal analyses with the GPR. This paper presents a comparative study between profiles of GPR acquired in 1998 and 2003 in an area contaminated for composites of Light Non-Aqueous Phase Liquid (LNAPL), in processes of the natural attenuation. The results indicate an increase of the conductivity in the subsurface, from the accented attenuation it signal GPR observe in the 2003 sections. This increase can be associated to the release of ions for mineral dissolution, for the attack of organic acid resultants of the biodegradation process.

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Propagacão das ondas de rossby nos invernos de máxima freqüência de ocorrência de geadas na pampa úmida/ Rossby wave propagation during winters of maximum frequency of frost occurrence over the wet pampa

Müller, Gabriela V.; Ferraz, Simone E T.; Ambrizzi, Tércio
2009-03-01

Resumo em português Neste trabalho estudou-se a influência dos padrões de onda extratropicais, que favorecem o desenvolvimento de eventos extremos frios no sudeste Sul-Americano, e em particular na região conhecida como Pampa Úmida. O aquecimento anômalo observado na região do oceano Pacífico tropical ocidental a nordeste da Austrália, durante os invernos de máxima freqüência de ocorrência de Geadas Generalizadas (GG) no centro-leste da Argentina, (região conhecida como Pampa Ú (mais) mida - PU), atua como disparador de ondas de Rossby, as quais se propagam até o continente, favorecendo assim a ocorrência daqueles eventos. O padrão de propagação obtido nas simulações numéricas com um modelo baroclínico global, mostra o predomínio de um número de onda 3. Adicionalmente, foram analisadas as correlações do vento meridional em altos e baixos níveis observados para os eventos de GG, selecionados dentro dos invernos de máxima freqüência de ocorrência desses eventos. O vento meridional global em 250hPa apresenta regiões com correlação estatisticamente significativa com o vento meridional médio na PU. A configuração obtida no caso do vento meridional global em 250hPa, correlacionado com o vento meridional na PU, pode estar associada ao padrão de propagação das ondas simuladas numericamente a partir da forçante tropical. Igualmente importantes e significativos são os valores de correlação do vento sul nos baixos níveis, em particular para toda região da PU. O padrão de ondas simulado está bem representado pelas significativas correlações entre o vento meridional hemisférico em altos níveis e a temperatura no dia de evento de GG. Resumo em inglês The influence of extratropical waves on the development of extreme cold events over southeast South America, particularly on the Argentinean Wet Pampa region is studied in this work. An anomalous heating observed over the occidental tropical Pacific Ocean, northeast of Australia, during Austral winters of maximum frequency of Generalized Frost (GF) occurrence over the center-east of Argentina, known as Wet Pampa (WP), acts as a Rossby wave source which generate waves that (mais) propagate towards the South American continent favoring the frost events. The wave propagation pattern obtained from simulations using a Global Baroclinic Model shows wavenumber 3 dominance. Additional, upper and lower levels meridional wind correlations during the GF events selected were analyzed. The 250hPa global meridional wind shows a significant correlation (0.9) with the meridional wind at the WP region. The wave propagation pattern observed in this case agrees with that simulated by the model when a heating source is located at the Pacific tropical ocean. Also, significant correlation values were found for the low level southern winds at the WP region. The wave pattern simulated shows a good correlation between the hemispheric meridional wind at higher levels and the air temperature in the day of GF events.

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Características térmicas do solo em Salvador, BA/ Soil thermal characteristics at Salvador, BA

Rao, Tantravahi V. Ramana; Silva, Bernardo B. da; Moreira, Atílio A.
2005-12-01

Resumo em português O comportamento térmico do solo (ciclo anual) de Salvador (13º 01' S; 38º 31' O; 51,4 m), foi estudado através dos dados de temperatura obtidos com geotermômetros instalados nas profundidades de 0,02, 0,05, 0,10, 0,20, 0,30, 0,50 e 1,00 m, e o ciclo diário o foi com base em dados de temperatura nas profundidades de 0,05, 0,20 e 0,50 m, a intervalos de 20 min, usando-se de uma estação automática da empresa alemã Lambrecht Klimatologiche Messtechnik. Nesta estaç� (mais) �o experimental, o solo foi classificado como Latossolo Amarelo distrófico. A difusividade térmica para o ciclo anual foi determinada através do método da amplitude. Para o ciclo diário usaram-se os métodos da Amplitude, da Fase, do Arco tangente, Logarítmico e o Numérico, calculando-se, também, a profundidade de amortecimento e a velocidade da propagação para os ciclos diário e anual. Os resultados da difusividade térmica obtida pelos métodos da Amplitude e o Logarítmico, mostraram boa consistência. No caso do ciclo diário a velocidade de propagação da onda de calor foi de 0,89 x 10-5 m s-1 e a profundidade de amortecimento igual a 0,12 m. Resumo em inglês The thermal behavior of the soil (annual cycle) at Salvador (13º 01' S; 38º 31' W; 51,4 m), a tropical station in Northeast Brazil, was studied using the soil temperature data collected at the depths of 0.02, 0.05, 0.10, 0.20, 0.30, 0.50 and 1.00 m. The daily cycle was studied using the soil temperature data collected at the depths of 0.05, 0.20 and 0.50 m at 20 min intervals with the help of an automatic meteorological station developed by a German firm Lambrecht Klima (mais) tologiche Messtechnik. The soil at the experimental station is classified as distrophic Yellow Latosol. The thermal diffusivity for the annual cycle was determined using the amplitude method. For the daily cycle the thermal diffusivity was determined by employing different methods: Amplitude Method, Phase Method, Arctangent Method, Logarithmic Method and Numerical Method. The values of thermal diffusivity obtained through the Amplitude and Logarithmic methods show more consistency. The velocity of propagation of the heat wave is of 0.89 x 10-5 m s-1 and the damping depth is 0.12 m for the daily cycle.

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Modelagem acústica bidimensional usando diferentes parametrizações de campos de velocidades

Santos, Roberto Hugo M. dos; Figueiró, Wilson M
2006-03-01

Resumo em português O algoritmo desenvolvido neste trabalho é baseado no método das diferenças finitas aplicado à equação acústica da onda, assumindo que a Terra se comporta como um meio acústico, que permite implementar numericamente uma modelagem sísmica empregando malhas regulares em modelos que representam meios geológicos bidimensionais. As derivadas segundas presentes na equação da onda foram obtidas por expansões da série de Taylor de quarta ordem, para o caso espacial, (mais) e de segunda, para o temporal. Os modelos foram representados por dois tipos distintos de parametrizações: por blocos e polinomial trigonométrica. São apresentadas simulações do fenômeno de propagação de ondas em vários modelos, representados pelas duas parametrizações mencionadas, possibilitando, assim, a geração de sismogramas sintéticos para comparação. Os sismogramas obtidos, com a parametrização polinomial, mostram alguns comportamentos não desejados como: produção de reflexões artificiais, atenuação de reflexões, supressão de difrações, e pequenas alterações nos tempos de trânsito e amplitudes calculados. Por outro lado, como vantagens desta parametrização proposta, temos: economia de espaço de memória (pois um modelo complicado de velocidade pode ser representado por uma pequena quantidade de coeficientes, isto é: o modelo não é armazenado em um arquivo, mas é comprimido, ou contido, numa fórmula matemática ou numa representação analítica); produção de modelos de velocidades suavizadas (úteis na migração sísmica); sintetização do modelo num pequeno conjunto de coeficientes que se tornam parâmetros do modelo a serem estimados em possíveis procedimentos de inversão (independentemente do grau de complicação da geometria do modelo e da variação da velocidade sísmica); melhor representação de modelos realísticos por polinômios trigonométricos em comparação com a parametrização por blocos; e redução das ambigüidades normalmente presente nas técnicas de inversão, se uma quantidade suficiente de dados for disponível. Cabe acrescentar que: o efeito de Gibbs, presente em representações polinomiais, é contornado, no método das diferenças finitas, através da escolha conveniente dos nós da malha ou pelo aumento do número de coeficientes do polinômio. Resumo em inglês The algorithm developed, in this work, is based on the finite difference method applied to the acoustic wave equation, assuming that the Earth has an acoustic behavior, that allow us to implement, in a numerical way, a seismic modeling employing regular grids in models representing two-dimensional geological media. Second derivatives with respect to space and time of wave equation are obtained by Taylor series expansion of fourth and second orders, respectively. The model (mais) s are represented by two different kinds of parameterizations: blocks and trigonometric polynomials. Simulations of the wave propagation phenomenon are accomplished in several models represented by the two mentioned parameterizations, making possible to generate synthetic seismograms to be compared. Seismograms, obtained when the polynomial parameterization is used, show some undesired behaviors such as: production of artificial reflections, weakening of reflection events, suppression of diffractions, and a little alteration in calculated traveltimes and amplitudes. By the other hand, some advantages of the proposed polynomial parameterization are: economy of computer memory space (because a complicated velocity model can be represented by a few quantity of coefficients, it means: the model is not more stored in a file, but it is compressed, or contained, in a mathematical formula or an analytical representation); production of a smooth velocity model (useful to generate a time field to be used in seismic migration, for example, in reverse time migration); the polynomial coefficients are just the parameters of the model to be estimated by an inversion procedure (independently of the degree of geometrical complication of the model and how is varying the seismic velocity on it); realistic models are better represented by trigonometric polynomial than block parameterization; and the ambiguity commonly present in inversion techniques results, is reduced if sufficient data is available. Gibbs effects, present in polynomial representations, is avoided by the finite differences method by choosing conveniently the knots of the mesh or increasing the number of polynomial coefficients.

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Utilização das transformadas de Laplace e Fourier-Bessel na modelagem de meios elásticos delgados

Mitrofanov, Georgy; Priimenko, Viatcheslav; Misságia, Roseane; Amaral, Luis
2009-06-01

Resumo em português Existem diferentes aspectos que devem ser considerados na modelagem numérica dos campos de onda conectados com reservatórios delgados em subsuperfície. Este trabalho descreve os processos de propagação das ondas sísmicas a partir do sistema das equações de Lamé. Os resultados obtidos são ascomponentes horizontal e vertical do deslocamento, importantes para a análise do levantamento sísmico multicomponente. A fim de proporcionar resultados mais próximos do exp (mais) erimento real, na formulação matemática do problema usamos uma fonte enterrada, do tipo centro de expansão. A solução do problema, construído no domínio espectral a partir das transformadas de Laplace temporal e de Fourier-Bessel espacial, é estudada em detalhes para provar sua aplicabilidade na solução de problemas dinâmicos diretos e inversos da sísmica. Neste caso uma atenção especial é dada à análise da influência da parte real do parâmetro de Laplace nasolução do problema direto, utilizada para a construção de sismogramas multicomponentes sintéticos. Neste artigo, também, discutimos os aspectos computacionais do esquema proposto e realizamos várias análises dos campos das ondas registrados. Os resultados alcançados demonstraram o potencial do método para auxiliarno processo de caracterização de reservatórios delgados em comparação com os métodos potenciais, de raio e de diferenças finitas. Resumo em inglês There are considered various aspects of the numerical simulation of seismic waves connected with thin layer reservoirs. The Lamé system is used for the description of the seismic waves propagation. As a result we obtain both the horizontal and vertical displacement components, which are important for the analysis of seismic fields in the 3D seismic survey. In order to provide results nearer of the real experiment, in the mathematical formulation of the problem we use the (mais) deepened source of the type of the center of expansion. The solution of the problem, constructed in the spectral domain using the temporal Laplace and spatial Fourier-Bessel transforms, is studied in details to prove its applicability to the solution of direct and inverse dynamic seismic problems. Special attention is done to analysis of the influence of the real part of the Laplace parameter on multi component seismograms corresponded to the horizontal and vertical components of the elastic field. Also, we discuss the computational aspects of the proposed scheme and carry out several analyses of the registered wave fields. The results obtained demonstrated the potential of the method to help in the process of characterization of thin reservoirs in comparison with other methods: method of potentials, ray tracing method,and finite difference method.

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Estudo de formas implementacionais da equação da onda imagem para remigração em profundidade

Munerato, Fernando Perin; Schleicher, Jörg; Novais, Amélia
2008-12-01

Resumo em português Neste trabalho estudamos teórica e numericamente novas formas implementacionais da equação da onda imagem para remigração em profundidade. Trata-se de uma equação diferencial parcial de segunda ordem semelhante à equação da onda acústica. Determinamos, além da consistência e da estabilidade, as condições de dispersão e dissipação de seis esquemas de diferenças finitas para esta equação em diversas formas obtidas por mudanças de variáveis. Estas cond (mais) ições não podem ser satisfeitas simultaneamente, ie., um resultado preciso não é de fácil obtenção. Testes numéricos confirmam os resultados teóricos da estabilidade para três esquemas, mas falham nos outros. Os esquemas avançados na variável da velocidade e avançados ou atrasados em profundidade foram os que tiveram os resultados mais proveitosos, pois estes esquemas satisfazem as previsões teóricas quanto à sua estabilidade e podem ser utilizados para realizar a propagação da onda imagem, sendo o primeiro para velocidades crescentes e o segundo para velocidades decrescentes. Resumo em inglês ln this work, we study theoretically and numerically new implementational forms of the image-wave equation for depth remigration This is a partial second-order differential equation similar to the acoustic wave equation. We determine, additionally to consistency and stability, the conditions for dispersion and dissipation of six finite-difference schemes for this equation in different forms, obtained by a change of variables. These conditions cannot be simultaneously sati (mais) sfied, i.e., a precise result is not easily obtained. Numerical tests confirm the theoretical stability results for three of the investigated schemes but fail for the others. Of the tested schemes, the ones forward in the velocity variable and forward or backward in depth were the most useful ones in the sense that they satisfy the theoretical predictions about their stability and can be utilized to realize the image-wave propagation, the former for increasing velocities and the lalter for decreasing velocities.

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Célula de carga de impacto na caracterização de materiais para a cominuição. Parte 1: calibração

Tavares, Luís Marcelo M.; Lima, Alfredo da Silva
2006-03-01

Resumo em português Nas últimas décadas, tem crescido, de forma significativa, a utilização de informações fundamentais de fratura de partículas, na modelagem e simulação de processos de cominuição, na indústria. Entre os equipamentos utilizados, na avaliação do comportamento mecânico de partículas, se destaca a célula de carga de impacto. Ela é um híbrido entre o aparelho de queda de peso e a barra dividida de Hopkinson e permite a medida da curva força-deformação resu (mais) ltante do impacto de partículas individuais ou de leitos de partículas sob condições de carregamento rápido. Células de carga de impacto com diferentes diâmetros foram projetadas e construídas na COPPE/UFRJ, permitindo a caracterização da fratura de partículas dentro de um intervalo amplo de tamanhos e energias aplicadas. Essa primeira parte do artigo descreve o funcionamento do aparelho e a sua calibração, realizada a partir de princípios da propagação de ondas longitudinais em barras e da teoria de contatos de Hertz. Resumo em inglês In recent decades there has been a major growth in the application of fundamental particle fracture data to modeling and simulation of industrial comminution processes. Among the devices used in assessing the mechanical response of particles is the impact load cell. It is a hybrid between the drop weight apparatus and the split Hopkinson pressure bar, which allows measurement of the force-deformation response from the impact of single particles and particle beds. Impact l (mais) oad cells with different diameters have been designed and installed at COPPE/UFRJ, so that it is now possible to measure fracture characteristics of particles within a wide range of sizes and input energies. This first part of the paper describes the operation and calibration of the device, carried out from principles of the longitudinal wave propagation theory and the Hertz theory of contacts.

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Barras de FRP: avaliando o módulo de elasticidade não destrutivamente/ FRP bars: assesing elastic modulus nondestructively

Castro, Protasio F
1997-06-01

Resumo em português Um estudo experimental foi realizado com o objetivo de contribuir com o desenvolvimento de métodos de ensaios de avaliação das características mecânicas das barras de plástico reforçado com fibra (FRP) a serem utilizadas como armadura nas obras de engenharia civil. Comparou-se o módulo de elasticidade estático, obtido por ensaio de tração em uma máquina universal, com o módulo de elasticidade dinâmico, obtido por ensaios não destrutivos. O módulo de elasti (mais) cidade dinâmico foi determinado utilizando-se dois métodos de propagação de ondas: o pulso ultra-sônico e a freqüência de ressonância. Os valores do módulo de elasticidade dinâmico e os valores do módulo de elasticidade estático obtidos a partir da curva tensão-deformação dos ensaios de tração são significativamente semelhantes. Os resultados mostram que os ensaios de módulo de elasticidade dinâmico possuem potencial para serem utilizados na linha de fabricação das barras de FRP como controle da produção. Resumo em inglês An experimental study was carried out to support the development of standards test methods for fiber reinforced plastic (FRP) bars used as concrete reinforcement. In addition, this study compares the elastic modulus values from tensile stress-strain curves with the dynamic values obtained nondestructively. Dynamic modulus of elasticity was determined using two stress wave propagation methods: ultrasonic pulse velocity and resonant frequency. The dynamic values compared fa (mais) vorably with values obtained from tensile stress-strain curves. The results showed the feasibility of using nondestructive methods, as control test, to estimate FRP bars elastic modulus in a manufacture process.

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Ondas de choque não colisionais no espaço interplanetário/ Collisionless shock waves in the interplanetary space

Echer, E.; Alves, M.V.; Gonzalez, W.D.
2006-01-01

Resumo em português Este trabalho apresenta uma introdução à propagação das ondas de choque não colisionais no espaço interplanetário. Inicialmente, são apresentados conceitos básicos envolvendo a propagação de informação em gases ordinários e em plasmas, os modos de ondas presentes num plasma e o seu escarpamento levando a formação de ondas de choque. A seguir são introduzidos alguns tipos de choques presentes no espaço interplanetário: frentes de choque planetárias, ch (mais) oques transientes devido às remanescentes de ejeções coronais de massa e choques corrotantes devido à interação de feixes rápido e lento do vento solar. Os choques também podem ser classificados quanto à direção de propagação - se afastando do Sol ou se propagando em direção ao Sol - e se são originários devido ao escarpamento de ondas magnetossônicas do modo lento ou rápido. Finalmente, um exemplo de observação de parâmetros de um choque transiente frontal rápido, com dados medidos no vento solar próximo a Terra e de seus efeitos na magnetosfera terrestre é apresentado. Resumo em inglês An introduction to the collisionless shock waves propagating through the interplanetary space is presented. Basic concepts related to the propagation of information in ordinary gases and plasmas are reviewed. The wave modes in plasma and their steepening to shock waves are discussed. The shocks found in interplanetary space - planetary bow shocks, transient shocks driven by interplanetary coronal mass ejections and recurrent shocks due to the interaction of high-speed and (mais) low-speed solar wind streams are also discussed. Shocks can also be classified according to their propagation direction - away or toward the sun (forward and reverse shocks) and according if they are fast or slow mode magnetosonic waves steepened (fast and slow shocks). Finally, an example of calculated parameters for a transient interplanetary shock observed in solar wind near earth and its magnetospheric effects is presented.

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A física das oscilações mecânicas em instrumentos musicais: exemplo do berimbau/ The physics of mechanical oscillations in musical instruments: example of berimbau

Kandus, Alejandra; Gutmann, Friedrich Wolfgang; Castilho, Caio Mário Castro de
2006-01-01

Resumo em português Neste trabalho apresentamos uma breve discussão sobre a propagação de ondas mecânicas em meios elásticos, em particular ao longo de cordas e no ar. Os princípios básicos da propagação de ondas são ilustrados com o funcionamento de instrumentos musicais, tomando como exemplo um instrumento típico do estado da Bahia e conhecido por todos os brasileiros, o berimbau. Resumo em inglês In this work it is discussed the wave propagation in an elastic medium, particularly along strings and the air. The basic principles of the wave propagation are presented, taking as an example case a typical instrument from the state of Bahia, well known by all Brazilians, the berimbau.

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Fonte sísmica de pequeno diâmetro para ensaios entre furos de sondagens ("Crosshole")/ Small size shear wave source for Crosshole tests

Taioli, Fabio
2001-04-01

Resumo em português Em aplicações ligadas à área de engenharia civil, o ensaio "crosshole" (entre furos) é o método mais utilizado para determinação das propriedades elásticas dos maciços por intermédio da medida das velocidades de propagação das ondas P e S. Por outro lado, seu uso tem sido limitado somente a grandes obras, devido principalmente, aos custos envolvidos na sua execução. Isto é devido, principalmente, à necessidade da perfuração de furos especiais para acomo (mais) dar os equipamentos utilizados. Com vistas a diminuir tais custos, foi desenvolvida uma fonte sísmica, de pequeno diâmetro e de baixo custo, possível de ser utilizada nos furos de sondagem normalmente executados para os ensaios SPT (Standard Penetration Test), durante a fase de investigação em solos. O diâmetro externo máximo desta fonte é de 40 mm, o que permite instalá-la em revestimentos com 50 mm de diâmetro externo (46 mm interno). Dessa forma, o revestimento pode ser facilmente instalado em furo com 75 mm (3") de diâmetro máximo, permitindo, também, o preenchimento do espaço anelar com calda de cimento. A fonte sísmica é fixada na parede do revestimento por meio de um sistema pneumático e, por meio de um êmbolo deslizante gera principalmente ondas S. O uso dessa fonte em diversas obras tem evidenciado sua praticidade devida mormente ao seu pequeno tamanho e baixo peso. Resumo em inglês In civil engineering applications, the crosshole test is the most utilized method to determine the propagation velocities of in situ P and S waves of the different strata and, consequently, to calculate the dynamic elastic parameters of rock or soil samples. Otherwise, its use has been limited just to very important studies since the associated cost is very high for smaller constructions such as residential and ordinary buildings. This is mainly due to the fact that the e (mais) quipment normally used to perform these tests needs special boreholes, with diameter uncommon in the investigation phase. In order to decrease the crosshole overall cost, a simple and inexpensive seismic source was developed. This source can be used in the same boreholes made during the standard penetration test (SPT). Its maximum external diameter is 40 mm, fitting in a PVC casing of 50 mm external diameter (46 mm internal). At the same time, the casing can be easily installed in a 75 mm (3") maximum diameter, leaving place to fill the annular space with mortar. The seismic source clamps on the borehole wall by a pneumatic system and, by means of a sliding piston, generates mainly S type waves. It has proven to be easy to use besides being lightweight and of small size.

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Ondas do tipo sóliton em guias dielétricos/ Solitons wave in dieletric optical fibers

Galléas, W.; Ymai, L.H.; Natti, P.L.; Natti, E.R. Takano
2003-09-01

Resumo em português Neste artigo estudamos um sistema de equações diferenciais acopladas, que descrevem a propagação de um pacote de ondas, composto de duas ondas com freqüências ômega0 (modo fundamental) e 2ômega0 (segundo harmônico), em um guia dielétrico com não-linearidades quadráticas. Assintoticamente, verifica-se que o sistema de equações diferenciais se desacopla, com dinâmica do sistema passando a ser descrita pela equ (mais) ação de Schrödinger não-linear (NLSE). Resolvendo analiticamente o sistema de equações diferenciais acopladas, soluções do tipo sóliton são obtidas para a evolução temporal do pacote no guia dielétrico. Enfim, discute-se as propriedades destas soluções, dando ênfase as condições necessárias para a sua existência. Resumo em inglês In this work we study a coupled differential equations system, which describes the propagation of a wave packet, composed of two waves with frequencies omega0 (fundamental wave) and 2omega0 (second-harmonic wave), in a quadratic nonlinear dieletric waveguide. Asymptotically, we show that these equations reduce to the nonlinear Schr¨odinger equation (NLSE). Solving the coupled differential equations system, we obtain so (mais) liton solutions for the time evolution of the packet in the dielectric waveguide. Finally, we discuss the property of soliton solutions, in particular the necessary conditions for their existence.

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Estudo da motilidade esofágica após ligadura elástica endoscópica das varizes/ Esophageal motility studies in cirrhotic patients before and after endoscopic variceal ligation

Soares, Ana Cristina Fontenele; Morais, Dráusio Jefferson; Santos, José Olympio Meirelles; Lopes, Luiz Roberto; Andreollo, Nelson Adami
2006-04-01

Resumo em português OBJETIVOS: Estudar a motilidade esofágica de doentes cirróticos antes e após a ligadura elástica endoscópica das varizes. MÉTODOS: Vinte e quatro portadores de cirrose hepática atendidos no Gastrocentro - UNICAMP, no programa de ligadura elástica para tratamento de varizes, foram estudados (média de idade de 49,5 anos, sendo 19 masculinos e 5 femininos). Os critérios de inclusão foram hepatopatia crônica e varizes esofágicas com alto risco de sangramento. Ini (mais) cialmente foram realizados endoscopia digestiva alta e manometria esofágica em todos os doentes. A seguir, foram submetidos a sessões de ligadura elástica (o número médio foi de 3,4±2,1), em regime ambulatorial, com intervalo de duas a quatro semanas. A manometria foi repetida quatro semanas após a erradicação das varizes. Os parâmetros estudados foram a amplitude, a duração, a velocidade de propagação das ondas contráteis e o peristaltismo. RESULTADOS: A análise do tônus do EIE não mostrou diferença entre pré e pós-ligadura elástica. Em dez casos (41,6%), ocorreu alteração na motilidade, e a amplitude das ondas de deglutição elevou-se no exame pré de 70,7 mmHg (52,3 e 108,4) para 89,7 mmHg (69,9 e 122,8) no pós (p= 0,004 - p0,05). CONCLUSÕES: A análise final mostra que ocorreu alteração de motilidade esofágica após ligadura elástica das varizes esofágicas, caracterizada por aumento na amplitude e duração das ondas contráteis. Resumo em inglês BACKGROUND: To study esophageal motility before and after the endoscopic variceal ligation in cirrhotic patients. METHODS: Twenty-four patients with chronic liver disease assisted at the "Gastrocentro - UNICAMP" in the program of endoscopic variceal ligation were studied (mean age of 49.5 years, 19 males and 5 females). The inclusion criteria were chronic liver disease and esophageal varices with high-risk bleeding. Initially upper digestive endoscopy and esophageal manom (mais) etry were performed in all cases. Next, the sessions of variceal ligation were initiated (average 3.4±2.1) in the outpatient clinic, with an interval of 2 to 4 weeks. The esophageal manometry was repeated 4 weeks after variceal eradication and amplitude, duration, propagation speed of the contractile waves and peristalsis were studied. RESULTS: Analysis of the lower sphincter pressure did not show differences before and after variceal ligation. In 10 cases (41.6%) dysmotility was recorded, and the amplitude of the contractile waves rose from 70.7 mmHg (52.3 and 108.4) before variceal ligation to 89.7 mmHg (69.9 and 122.8) after the procedure (p = 0.004 - p 0.05). CONCLUSION: The final analysis shows alterations of esophageal motility characterized by increase in the amplitude and duration of the contractile waves.

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Modelagem hidrológica em microbacia hidrográfica parte I: aprimoramento do modelo HidroBacia/ Hydrologic modeling in a small watershed part I: improvement of the HidroBacia model

Zanetti, Sidney S.; Silva, José M. A. da; Sousa, Elias F.; Oliveira, Vicente de P. S. de; Almeida, Frederico T. de
2009-08-01

Resumo em português Testes preliminares realizados com o modelo hidrológico HidroBacia, indicaram desequilíbrio no seu balanço de massa, despertando a necessidade de estudos visando ao seu aperfeiçoamento; assim, o presente trabalho consistiu no aprimoramento do modelo HidroBacia a partir da localização e correção de falhas no código-fonte do seu programa computacional, essas falhas foram identificadas através da depuração do modelo durante simulações do hidrograma de escoament (mais) o superficial, utilizando-se dados de uma microbacia hidrográfica experimental. A principal causa relacionada com o desequilíbrio do balanço de massa do modelo, tinha referência com a solução das equações do modelo de ondas cinemáticas usado na propagação dos hidrogramas de escoamento superficial, cujo problema foi contornado pela substituição do algoritmo linear utilizado, Bras (1990), pelo algoritmo não-linear apresentado por Li et al. (1975). A partir desta modificação, considerada principal, e outras modificações implementadas, o balanço de massa do modelo HidroBacia foi ajustado e suas simulações passaram a gerar estimativas coerentes. Em virtude das alterações efetuadas, o HidroBacia evoluiu da versão 1.0 para a versão 1.1. Resumo em inglês In previous tests conducted by the HidroBacia hydrologic model, desequilibria in its mass balance was detected, thus showing the need for further studies for its improvement. This work consisted of improvement of the HidroBacia model by means of identification and correction of mistakes in its software source code. The mistakes were identified through adjustment during runoff hydrograph simulations using an experimental watershed data bank. The main factor, related to the (mais) mass balance desequilibria in the model, was correlated with the solution of the equations for the kinematic wave model used for propagation of the runoff hydrographs. This problem was corrected by the substitution of the linear algorithm used (Bras, 1990), by the non-linear algorithm proposed by Li et al. (1975). Starting from this modification, considered as the principal one, and other modifications made in the program, mass balance of the HidroBacia model was fitted and its simulations started to generate coherent estimates. Due to the modifications made in HidroBacia the software evolved from version 1.0 to version 1.1.

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Simulação computacional de campos ultra-sônicos/ Computational simulation of ultrasonic fields

Arnold, Francisco J.; Pelá, Carlos A.
2004-01-01

Resumo em português Quando um transdutor eletro-acústico é excitado eletricamente, ele produz no meio de propagação onde está inserido um campo acústico. Através do conhecimento dos campos acústicos pode-se colher importantes subsídios para projetos de transdutores e estudos da interação com os meios de propagação. Neste trabalho é apresentada uma proposta de atividade interdisciplinar envolvendo conteúdos de Física, Matemática e Computação ministrados nas disciplinas intr (mais) odutórias dos cursos superiores de ciências exatas e tecnológicas. O trabalho propõe a discussão dos fenômenos de interferência ondulatória, o cálculo do campo acústico usando coordenadas cilíndricas e a programação do método matemático através de instruções básicas de uma linguagem de programação. As simulações de alguns campos acústicos são apresentadas na forma de gráficos bi e tridimensionais e os resultados são discutidos. Resumo em inglês When an electro-acoustical transducer is electrically supplied, it yields an acoustic field in the propagation medium. The acoustic field knowledge allows us to obtain significant help to transducers design and propagation medium interaction studies. In this paper, it is shown a proposal of classroom work involving the studied contents of physics, mathematic and computing in the introductory lessons of degree course of exact science. It is proposed the discussion about wa (mais) ve interference phenomena, the determination of acoustic field using cylindrical coordinates and the software of the mathematical method applying basic instructions of a computational language. The simulations of some acoustic fields are shown in bi and tri-dimensional graphics and the results are discussed.

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O princípio de Huyghens, a óptica de Fourier e a propagação de feixes de laser/ Huyghens principle, Fourier optics and laser beam propagation

Campos, E; Fernandes, T.J; Rodrigues, N.A.S
2010-09-01

Resumo em português Neste trabalho é apresentada uma abordagem que foi adotada para o ensino de óptica física e de propagação de feixes de laser para alunos provenientes de um Curso de Bacharelado em Matemática, no programa de Iniciação Científica do Instituto de Estudos Avançados. Inicialmente é feita uma apresentação fenomenológica do Princípio de Huyghens e de como o tratamento matemático adequado deste princípio resulta nos conceitos básicos da optica de Fourier. Poster (mais) iormente é postulada a existência de um feixe de laser cuja distribuição de amplitude de campo elétrico é dada por uma função gaussiana e foi calculada a propagação deste feixe usando a óptica de Fourier. Como resultado deste cálculo foram obtidas as propriedades de propagação do feixe de laser gaussiano. Embora os resultados a respeito da propagação de feixes de lasers gaussianos encontrados neste trabalho sejam amplamente divulgados na literatura, a abordagem se mostrou muito útil para iniciar alunos na área de óptica física sem que seja necessário passar pela teoria do eletromagnetismo Resumo em inglês This paper presents the approach adopted to teach diffraction and laser beam propagation to under graduation students of Mathematics. First it is presented a phenomenological approach for the Huyghens Principles and how an adequate mathematical analysis of this principle can result the basics of the Fourier optics. Later it was postulated an laser beam with a electric field amplitude distribution given by a gaussian function and the propagation of this beam was calculated (mais) by using the Fourier optics. As result of this calculation it was obtained the propagation properties of a gaussian laser beam. Although the propagation of gaussian beams is largely known in the literature, the approach showed to be very useful to introduce students into the wave physics without using the electromagnetism theory

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Modelagem e migração em profundidade 2D em meios com simetria polar local

Santos, Marco Antonio Cetale; Soares Filho, Djalma Manoel; Osório, Paulo Léo Manassi
2007-06-01

Resumo em português Este trabalho propõe uma técnica do tipo rotação de fase (PSM - Phase-Shift Method), para migração em profundidade de dados sísmicos para meios localmente transversalmente isotrópicos (LTI), nos quais a direção do eixo de simetria varia continuamente ao longo das camadas. Para a modelagem em meios LTI, onde cada ponto da malha tem suas características definidas pelas velocidades de fase P e SV, parâmetros de Thomsen, densidade e inclinação do eixo de simetri (mais) a, desenvolveu-se um método baseado na solução da equação elástica da onda por diferenças finitas. Na separação dos modos de onda qP e qSV dos sismogramas, implementou-se um algoritmo baseado na solução da equação de Christoffel. A migração para cada família de tiro comum é realizada somente por PSM. Nos resultados das migrações usando reflexões dos tipos qP-qP e qP-qSV, os horizontes foram localizados precisamente e verificou-se que o processo é estável em relação à variação do eixo de simetria. O método proposto é para aquisições sísmicas multicomponentes podendo ser aplicado em dados sísmicos marítimos convencionais, como também em dados provenientes de aquisições do tipo cabo de fundo e cabo vertical. Como o método proposto se baseia em algoritmos que utilizam PSM a sua implementação paralela pode ser altamente eficiente. Resumo em inglês This paper shows a technique based on the phase-shift method (PSM) to implement pre-stack depth migration on locally transverse isotropic media (LTI), with the symmetry axis direction varies continually along the layers. For seismic modeling, a generalization of the finite differences method for the solution of the elastic wave equation was used. With this procedure, it was possible to accommodate seismic modeling on LTI media defined by six parameters at each grid point, (mais) i.e. , density, P and S wave propagation velocities along the local symmetry axis, Thomsen parameters and the direction of the local symmetry axis itself. In order to separate from the seismograms the qP and qSV wavefields, an algorithm based on the Christoffel equation was implemented. The migration for each common shot gather is implemented solely by phase-shift based algorithms, which means that not only the depropagation of the registered wavefield, but also the generation of the time matrices involved in the imaging condition were obtained in this manner for each set of parameters at each depth level. The migration results using qP-qP and qP-qSV reflections show that the horizons were located precisely, and that the process is stable in relation to the symmetry axis variations. The proposed method is for multicomponent seismic acquisitions and might be applied to marine seismic data using streamers, or Ocean Bottom Cables or vertical cables. Since the proposed method uses phase-shift algorithms, its parallel implementation can be highly efficient.

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Filtros ótimos: efeitos de janelas e de tipo de fase

Leite, Lourenildo W. B.; Alves, Fábio J. C.
2003-06-01

Resumo em português O objetivo central deste trabalho é o estudo do desempenho do operador deconvolucional WHL na compressão do pulso-fonte sísmico, sob condições especiais de fase não-mínima e da densidade de eventos no traço, como casos advogados para dados reais e processamento em rotina. O método de ataque ao problema construído é centrado no conteúdo da informação da função autocorrelação submetida a diferentes condições: (a) de truncamento e tipo de janelas; (b) das (mais) características da fase do operador (se mínima ou não-mínima); (c) da medida de qualidade; (d) do nível de embranquecimento; (e) do ruído presente e da equalização; (f) do balanceamento do traço; (g) dos princípios físicos da propagação expressos e limitados pelo modelo convolutional. Os resultados obtidos são apenas na forma numérica, organizados na forma de álbuns com dificuldades crescentes, e demonstram como o uso de janelas na autocorrelação serve para diagnosticar e melhorar a performance dos operadores. Concluímos que muitas perguntas ainda surgem quando técnicas de deconvolução são aplicadas a seções sísmicas de bacias sedimentares, e que o modelo de Goupillaud é conveniente para simulações e análises devido a sua descrição matemática simples e completa. Resumo em inglês The central objective under investigation in this paper is the performance of WHL deconvolution operators for the compression of the seismic source-pulse under the conditions of non-minimum phase and density of events on the trace, as is the case supported for the real data and batch deconvolution. The method of attack to the constructed problems is centered on the information content of the autocorrelation function submitted to different conditions of: (a) the truncation (mais) and taper windows; (b) the characteristics of the operator phase (if minimum or non-minimum phase); (c) the measure of quality; (d) the whitening level; (e) the noise present and equalization; (f) the balancing of the trace; (g) the physical principles of wave propagation as expressed and limited by the convolutional model. Results can only be obtained numerically, and they are shown in the form of albums with increasing difficulties, and they demonstrate how the time windows on the autocorrelation serve to diagnostic and to improve the performance of the operators. We conclude that many questions still arise when deconvolution techniques are applied to seismic reflection data from sedimentary basins, and that the Goupillaud model is convenient for simulations through its simple and complete mathematical description.

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Ablação por cateter do flutter atrial. Caracterização eletrofisiológica da interrupção da condução pelos istmos posterior e septal/ Catheter ablation of atrial flutter. Electrophysiological characterization of posterior and septal isthmus block

Moreira, José Marcos; Alessi, Sílvio Roberto Borges; Rezende, André Gustavo da Silva; Prudêncio, Luis Alberto Renjel; Paola, Angelo Amato Vincenzo de
1998-07-01

Resumo em português OBJETIVO: Avaliar os tipos de bloqueio obtidos nos istmos posterior (entre o anel tricuspídeo e veia cava inferior) e septal (entre o anel tricuspídeo e óstio do seio coronário), após ablação do flutter atrial (FLA). MÉTODOS: Foram submetidos à ablação por radiofreqüência (RF) 14 pacientes com FLA tipo I (9 homens) em 16 procedimentos. A ativação atrial ao redor do anel tricuspídeo foi avaliada em ritmo sinusal utilizando-se cateter "Halo" com 10 pares de (mais) eletrodos (H1-2 a H19-20), durante estimulação do seio coronário proximal (SCP) e região póstero-lateral do átrio direito (H1-2), antes e após ablações lineares. De acordo com a frente de programação do impulso definiu-se: ausência de bloqueio (condução bidirecional), bloqueio incompleto (condução bidirecional com retardo num dos sentidos) e bloqueio completo (ausência de condução pelo istmo). O intervalo desta ativação (deltaSCP/H1-2) foi analisado. RESULTADOS: Bloqueio completo foi obtido em 7 procedimentos (44%) e incompleto em 4 (25%). O deltaSCP/H1-2 foi de 74 ± 26ms no primeiro grupo e de 30,5 ± 7,5ms no segundo (p Resumo em inglês PURPOSE: Evaluate the different types of conduction blocks obtained between inferior vena cava-tricuspid annulus (posterior isthmus) and between tricuspid annulus-coronary sinus ostium (septal isthmus) after radiofrequency (RF) catheter ablation of atrial flutter (AFL) METHODS: In 16 procedures, 14 patients (pts), 9 male, with type I AFL underwent RF ablation. Atrial activation around tricuspid annulus was performed with a 10-bipole "Halo" catheter (H1-2; H19-20). In sinu (mais) s rhythm, isthmus conduction was evaluated during proximal coronary sinus (PCS) and low lateral right atrium (H1-2) pacing, before and after linear ablation. According to the wave front of impulse propagation we assessed absence of block (bidirectional conduction); incomplete block (bidirectional conduction with delay in one front of impulse propagation) and complete block (absence of conduction). The PCS/H1-2 interval was measured before and after ablation. RESULTS: Complete isthmus block was achieved in 7 (44%) and incomplete block in 4 (25%) procedures. Conduction block was not achieved in 5 procedures. At a mean follow-up of 12 months, there were no recurrences in the pts with complete block, whereas AFL recurred in the 6 pts with incomplete or no conduction block (p

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