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Fil: Salzano, Leonardo. Universidad Nacional de Quilmes. Laboratorio de Acústica y Percepción Sonora; Argentina. Salzano, L. (2023). Modelado espectral y espacial de fuentes acústicas a través de materiales compuestos periódicos y su aplicación en la performance musical. (Tesis de posgrado). Bernal, Argentina: Universidad Nacional de Quilmes. El uso del sonido como herramienta de expresión y comunicación en nuestra especie requirió desde un comienzo de la amplificación de sus fuentes de emisión. Esto puede remontarse a la construcción de los primeros instrumentos musicales con resonadores, continuando con el diseño de anfiteatros y de espacios cerrados para los oficios religiosos, la música y el teatro, hasta culminar con la amplificación con parlantes en el siglo pasado. En todos estos casos las técnicas están basadas o bien en alterar las fuentes de sonido (parlantes, resonadores) o bien en modificar las reflexiones que se producen en las paredes de un recinto cerrado (teatro). La presente tesis se propuso trabajar en una escala intermedia entre la fuente sonora y la sala, mediante el modelado del campo sonoro a través de materiales compuestos periódicos y su aplicación en la performance musical. Por un lado, se estudiaron las propiedades de transmisión en el rango audible de un cristal sónico de geometría variable. Se evaluaron distintas configuraciones del cristal sónico y su efecto en la localización de dos instrumentos de la familia de los saxos. Los resultados muestran que el cristal sónico es un instrumento que es capaz de reforzar o desviar la propagación de los armónicos de una nota, al variar su configuración geométrica. Por otro lado, se estudiaron las propiedades de transmisión de una malla doble acústica variable en una escultura que llamamos IRIS, formada por dos discos con perforaciones periódicas y rotación independiente. Se mostró la posibilidad de modular la localización espectral y espacial de una focalización en función del ángulo de rotación relativa entre los discos. Se derivaron posibles aplicaciones que muestran este efecto como una modulación espacial del color armónico de un tono sostenido sintetizado y como una modulación selectiva de los armónicos de los acordes de una progresión. Por último, se realizó un experimento perceptual on-line que confirma los resultados anticipados en las medidas acústicas. A partir de los resultados preliminares de esta prueba, y de acuerdo con los resultados anticipados de las mediciones acústicas, podemos confiar en que IRIS puede funcionar como una escultura de sonido que permite modelar el timbre en el espacio por medios puramente acústicos en una situación de performance.

[Resumen]: La comunicación animal se basa en la emisión de señales a distancia que varía según la especie animal, sus receptores y el ambiente que los rodea. En este trabajo se procederá a explicar los mecanismos de esta comunicación, para ello se realizará una breve introducción sobre la ondas sonoras y sus características, seguida de los resultados obtenidos en el trabajo. Estos resultados explicarán los mecanismos de comunicación en los diferentes medios naturales, aéreo, acuático y terrestre, con sus consiguientes especies modelo propuestas, grillo de campo, delfín mular y elefante. [Resumo]: A comunicación animal baséase na emisión de sinais a distancia que varía segundo a especie animal, os seus receptores e o ambiente que os rodea. Neste traballo procederase a explicar os mecanismos desta comunicación, para iso, farase unha breve introdución sobre as ondas sonoras e as súas características, seguida dos resultados obtidos no traballo. Estes resultados explicarán os mecanismos de comunicación nos diferentes medios naturais, aéreo, acuático e terrestre, coas súas conseguintes especies modelo propostas, grilo de campo, golfiño mular e elefante. [Abstract]: Animal communication is based on the emission of signals at a distance that varies according to the animal species, its receivers and the environment that surrounds it. In this work we will proceed to explain the mechanisms of this communication, with a brief introduction on sound waves and their characteristics, followed by the results obtained in the work. These results will explain the communication mechanisms in the different natural environments, air, aquatic and terrestrial, with their consequent proposed model species, field cricket, bottlenose dolphin and elephant. Traballo fin de grao (UDC.CIE). Bioloxía. Curso 2021/2022

Neste trabalho, apresentamos a adaptação da disciplina de Física Experimental II do Instituto de Física da UFRJ para o ensino totalmente remoto, motivada pelas restrições impostas pela pandemia de COVID-19. A disciplina consiste em atividades práticas nos temas de hidrostática, oscilações harmônicas e ondas, que foram reformuladas para que o estudante pudesse realizá-las em casa, a partir de materiais de uso cotidiano ou de fácil acesso, enfatizando a abordagem “mão-na-massa” (montagem e realização dos experimentos pelo próprio estudante). Os alunos foram orientados pelo método de sala de aula invertida, combinando a visualização prévia de videoaulas (sessões assíncronas) e aulas de orientação por videoconferência (sessões síncronas) para cada experimento. A avaliação do desempenho foi realizada por relatórios que incluíam vídeos ou fotos das montagens e da realização dos experimentos. Os resultados obtidos permitem concluir que os alunos apresentaram engajamento por vezes superior àquele comumente obtido nos cursos presenciais, com evidentes benefícios para o aprendizado. As montagens experimentais são suficientemente simples para que possam ser replicadas sem dificuldade em outras instituições universitárias ou mesmo de ensino médio. In May 2020, the Physics Institute of Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ) started a program aiming to reformulate its experimental courses to a completely remote format due to the restrictions imposed by the COVID-19 pandemic. In this work, we describe the results of this effort in the particular case of the Experimental Physics II course, which combines practical sessions on hydrostatics, oscillations and waves. The reformulated course focus on a “hands-on” approach, in which students were required to build their own experimental kit and perform measurements using easily accessible materials. Classes followed the inverted classroom method, in which recorded videos were watched by students previously to real-time orientation sessions. Students were evaluated based on their individual reports of each experiment, which necessarily included videos or pictures of the experimental setup and data acquisition procedure. Overall, we observed excellent results in terms of stronger commitment and enthusiasm from students in the remote version of the course as compared to the traditional one. The experimental kits and their assembly are simple enough so they can be reproduced without substantial difficulty in other universities or even in high-schools.

Orientador: Jose Roberto de França Arruda Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: As características acústicas de compressores herméticos têm se tomado cada vez mais críticas no projeto destes equipamentos e as predições destas características ao longo do projeto, obrigatórias para a adequação deste produto às condições de consumo. Este trabalho apresenta um método de avaliação vibro-acústica de compressores herméticos através de modelos de elementos finitos. Para estas avaliações, forças harmônicas com amplitudes unitárias são aplicadas em pontos específicos da carcaça e os seus campos de pressão sonora resultantes são calculados sob condições anecóicas, sendo que, estas condições foram modeladas através de elementos infinitos acústicos. Através deste método, é possível obter numericamente a potência acústica irradiada por diferentes versões de projeto, compará-las, escolher a versão mais adequada e, se for o caso, obter informações para direcionar modificações em uma versão para a sua adequação aos níveis de potência sonora exigidos. O trabalho mostra as verificações executadas durante o processo de desenvolvimento desta metodologia como análise modal, análises de convergência e comparações de resultados numéricos com analíticos através de modelos de fontes omnidirecionais. Para a verificação de seu funcionamento, são apresentadas as análises vibro-acústicas numéricas de duas versões de compressor. Além disto, dois protótipos com características semelhantes aos modelos analisados foram testados em câmara reverberante para a obtenção de suas potências sonoras e a comparação com os resultados numéricos. Os resultados obtidos desta comparação mostraram boas correlações entre numérico e experimental e fornecem subsídios para avaliar o desempenho entre as diferentes versões de projeto Abstract: The importance of the acoustic characteristics in design of hermetic compressors has increased along the years. As a consequence, to predict these characteristics in the design phase is mandatory for this product to meet the consumption requirements. This work presents a method for evaluating the vibration and acoustic characteristics of hermetic compressors through finite element models. To perform these evaluations, harmonic forces with unitary amplitudes are applied in specific locations of the compressor housing and their resulting acoustic pressure fields are ca1culated under anechoic conditions obtained through the acoustic infinite elements. By using this method, it is possible to numerically obtain the acoustic power level irradiated by different versions of design in order to compare them and to choose the most adequate version. With the use of this method it is also possible to obtain information to guide modifications in the design and suit it to desired acoustic power levels. This work presents the verifications performed during the development process of this methodology such as modal analysis, convergence analysis and comparisons between analytical and numerical results by using omnidirectional sources. To validate this methodology, the acoustic numerical analysis of two versions of compressor' s housing was presented. Furthermore, two prototypes similar to the models characteristics were submitted to tests in reverberant chamber for obtaining their acoustic power levels and compared with the numerical results. The obtained results of this comparison presented a satisfactory correlation between numerical and experimental results and provided relevant information to evaluate different design versions Mestrado Mecânica Computacional Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: José Roberto de França Arruda, Philippe Herzog Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: O controle angular da radiação sonora pode ser obtido utilizando um arranjo compacto de alto-falantes independentemente programáveis operando na mesma faixa de frequência. Geralmente, os alto-falantes são dispostos sobre uma estrutura de formato esférico seguindo a geometria de um sólido de Platão a fim de se obter uma configuração altamente simétrica. Recentemente, protótipos de arranjos esféricos compactos de alto-falantes vêm sendo desenvolvidos e aplicados a medições em acústica de salas, performances de música eletroacústica e síntese de padrões de diretividade de fontes acústicas tais como instrumentos musicais. Contudo, muitos aspectos referentes a seu controle, projeto e comportamento eletromecânico, bem como à sua habilidade em proporcionar uma experiência sonora mais realista que sistemas de áudio convencionais, permanecem não esclarecidos. Este trabalho contempla a análise e síntese de campos sonoros através de um arranjo esférico compacto de alto-falantes e pretende contribuir para o esclarecimento de alguns aspectos supracitados. Propõe-se uma estratégia de controle baseada nos modos de radiação acústica do arranjo esférico, a qual apresenta várias vantagens sobre a estratégia usual fundada nos harmônicos esféricos. Uma análise teórica e experimental do comportamento eletromecânico de arranjos compactos de alto-falantes também é apresentada, na qual o acoplamento acústico entre os alto-falantes no interior da estrutura esférica é considerado. Além disso, os sinais ótimos dos alto-falantes correspondentes a um dado padrão de diretividade são calculados utilizando duas funções custo distintas, revelando que o realismo do padrão sintetizado pode ser significativamente ampliado desprezando-se a fase da diretividade alvo. Finalmente, os modelos teóricos propostos são validados por medições de impedância elétrica, velocidade dos diafragmas dos alto-falantes e padrões de diretividade Abstract: Angular control of the sound radiation can be achieved by using a compact array of independently programmable loudspeakers operating at the same frequency range. The drivers are usually distributed over a sphere-like frame according to a Platonic solid geometry to obtain a highly symmetrical configuration. Prototypes of compact spherical loudspeaker arrays have been recently developed and applied in room acoustics measurements, electroacoustic music performance and synthesis of directivity patterns of acoustical sources such as musical instruments. However, many aspects concerning their control, design, electromechanical behavior and ability to provide a more realistic sound experience than conventional audio systems remain unclear. This work concerns the analysis and synthesis of sound fields by a compact spherical loudspeaker array and aims to contribute to clarifying some aspects mentioned above. A control strategy based on the acoustic radiation modes of the spherical array is proposed, which presents several advantages over the usual strategy based on the spherical harmonics. A theoretical and experimental analysis of the electromechanical behavior of compact loudspeaker arrays is also presented, in which the acoustic coupling between drivers inside the array frame is taken into account. In addition, optimumdriver signals corresponding to a given target directivity pattern are derived using two different cost functions, indicating that the realism of the synthesized pattern may be significantly increased by neglecting the phase of the target directivity pattern. Finally, the proposed theoretical models are validated through measurements of electrical impedance, loudspeaker diaphragm velocity and directivity patterns Doutorado Mecânica dos Sólidos e Projeto Mecânico Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Bruno Sanches Masiero Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Ao realizar o processamento do áudio espacial de cenas sonoras, costuma ser necessário detectar primeiro as fontes sonoras presentes na cena, o que é comumente feito com o auxílio de um arranjo de microfones e um algoritmo detector de direção de chegada (DOA). Caso o sistema deva analisar o som vindo de todas as direções possíveis, é comum o uso de um arranjo esférico de microfones. Algoritmos clássicos de estimação de DOA, como a decomposição em ondas planas e o beamforming esférico, apresentam baixa precisão para localizar fontes. Para melhorar a estimação da DOA, foi proposto o algoritmo compressive beamforming (CB). O CB aplica a regularização promotora de esparsidade ao problema de localização através do uso da minimização da norma L1 assumindo, portanto, que cenas sonoras são compostas por um pequeno número de fontes. Neste trabalho, é comparada a performance de três algoritmos de regularização promotora de esparsidade em um modelo de decomposição em ondas planas: a minimização da norma L1 via Disciplined Convex Program (DCP), o método Least Absolute Shrinkage and Selection Operator (LASSO) e o Orthogonal Matching Pursuit (OMP). Verifica-se que os três algoritmos foram capazes de determinar de forma acurada o número de fontes e suas direções para uma cena simulada, tanto com quanto sem ruído aditivo. A performance de todos algoritmos degradou quando aplicados a uma situação real com uma fonte gravada em ambiente anecoico. Neste caso, houve uma melhora da performance ao se combinar o LASSO para determinar o número de fontes com o OMP para refinar a estimativa da amplitude da onda Abstract: When doing spatial audio processing of sound scenes it is often necessary to first detect the sound sources present in the scene, which is commonly done with the aid of a microphone array and a direction of arrival (DOA) estimation algorithm. If the system should be able to analyze sound coming from all possible directions, then spherical microphone arrays are most commonly used. Classical DOA algorithms, such as plane-wave decomposition or spherical beamforming, suffer from low localization accuracy. In an attempt to improve DOA estimation, the compressive beamforming (CB) algorithm has been proposed. CB applies sparsity regularization to the localization problem through the use of L1-norm minimization, therefore taking into account the assumption that common sound scenes are usually composed of only a handful of sound sources. In this thesis, the performance of three sparsity regularization algorithms on a plane-wave decomposition model is compared: the $\ell_1$-norm minimization via Disciplined Convex Program (DCP), the Least Absolute Shrinkage and Selection Operator (LASSO) method and the Orthogonal Matching Pursuit (OMP). It is shown that the three algorithms were able to accurately estimate the number of sources and its directions for an artificial sound scene, both with and without noise. However, the performance was shown to deteriorated when applied at a practical situation with a sound source recorded in an anechoic chamber. In this case, there was an improvement with the combination of the LASSO to estimate the number of sound sources and the OMP to refine the wave amplitude Mestrado Telecomunicações e Telemática Mestra em Engenharia Elétrica FAPESP 2018/26531-6

Orientador: Prof. Dr. Emygdio Leite de Araujo Monteiro-Filho Coorientadora: Dra. Lucimary Steinke Deconto Pesaroglo Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa : Curitiba, 30/08/2021 Inclui referências: p. 76-83 Resumo: Categorizar e descrever os tipos de vocalizações de Felidae existentes e os comportamentos sociais associados a estes sons é importante, principalmente, para elevar os níveis de conhecimento e esforços de conservação para este grupo com tantas espécies vulneráveis e ameaçadas. Assim, este estudo objetivou realizar uma descrição do repertório vocal de Felidae e comportamentos associados. Além disso, foram realizadas comparações estatísticas (Kruskal-Wallis ou Mann-Whitney) para avaliar se a mesma emissão difere entre indivíduos e espécies. Testou-se também a hipótese de que grandes felídeos emitem sons com menores frequências do que os pequenos, devido à anatomia de seu aparato vocal, o que foi verificado por regressão linear de tamanho corpóreo vs. frequência (alometria acústica). Foram realizadas gravações de nove espécies de Felidae no Zoológico Municipal de Curitiba, no Refúgio Biológico Bela Vista e no Parque Ecológico da Klabin. As espécies gravadas foram: leão (Panthera leo), onça-pintada (Panthera onca), tigre (Panthera tigris), leopardo (Panthera pardus), suçuarana (Puma concolor), jaguatirica (Leopardus pardalis), gato-maracajá (Leopardus wiedii) e gato-do-mato-do-sul (Leopardus guttulus), além de uma espécie doméstica, o gato-doméstico (Felis silvestris catus). Os parâmetros sonoros analisados foram: frequência mínima (Hz), frequência máxima (Hz), frequência dominante (Hz), frequência fundamental (Hz), duração de cada nota (s) e duração do chamado (s), além da presença de harmônicos e modulações. Foram identificados 13 sinais acústicos: arfar, jato de ar nasal, rosnado, rugido, grunhido, hiss, snarl, espirro forçado, miado, prusten, mrr, moan e chamado associado ao estro. Para cada sinal, foi descrito o comportamento exibido durante as gravações. Observou-se que os felídeos vocalizaram durante comportamentos de ameaça, defesa, ansiedade, relaxamento, em momentos amigáveis e como demanda de atenção. Desconsiderando-se o tipo de som, na comparação entre espécies para a frequência fundamental, em geral, os felídeos do gênero Panthera não foram significativamente diferenciados um do outro. O mesmo ocorreu para os pequenos felídeos. Na comparação entre os pequenos com os grandes, salvo algumas exceções, houve separação de forma significante, indicando dois agrupamentos acústicos distintos. Quando analisada a mesma emissão, entre diferentes espécies, houve diferenças na frequência fundamental (chamado do cio: p

O escoamento bifásico gás-liquido ocorre em diferentes aplicações industriais, como na indústria do petróleo. Diferentes modelos hidrodinâmicos têm sido desenvolvidos ao longo das últimas décadas a fim de predizer os comportamentos do escoamento nas tubulações de petróleo, as quedas de pressão, bem como os coeficientes de transferências de calor e massa. Os padrões de escoamento podem variar não somente devido a diferenças geométricas, como também dependendo das diferentes condições termodinâmicas que determinam o comportamento das fases da mistura óleo-gás. As altas concentrações de dióxido de carbono associadas às altas pressões encontradas nos processos de extração definem um novo desafio para a indústria petrolífera. As condições termodinâmicas associadas às altas pressões encontradas nestes reservatórios (acima da pressão crítica do CO2) aproximam a mistura às suas condições críticas durante o processo de extração. Nestas circunstâncias, a razão entre as massas específicas das fases líquido e gás torna-se próxima à unidade, dificultando a modelagem hidrodinâmica do escoamento. Porém, reproduzir estes escoamentos a alta pressão experimentalmente representaria um processo de periculosidade e de alto custo energético. Assim, o presente trabalho avalia a utilização de uma nova mistura a fim de simular a razão de massas específicas próxima a unidade encontrada em condições supercríticas para reduzir as pressões de trabalho durante o estudo do escoamento multifásico. Esta dissertação se propõe a estudar o comportamento das fases do sistema binário formado por um gás de alta densidade hexafluoreto de enxofre (SF6) e óleo mineral, projetando e montando um aparato experimental para a utilização do método sintético na obtenção de dados de equilíbrio de fases. Na presente pesquisa, dados de equilíbrio de fases foram computados para a mistura SF6 e óleo mineral Hydra XP 32 para temperaturas variando entre 10 e 35ºC para diferentes composições globais mássicas (0,05 a 0,25 de SF6). As medidas experimentais das pressões do ponto de bolha foram realizadas empregando-se o método sintético em três diferentes técnicas: visual, acústico e comportamento da curva pressão-volume. O objetivo principal do presente estudo foi o de identificar se a mistura binária poderia ser utilizada como fluido-modelo para simular as condições críticas encontradas nos reservatórios do pré-sal, e caso fosse considerada apta, determinar as pressões máximas de trabalho para manter os escoamentos em um regime bifásico. Os dados produzidos pela pesquisa serão utilizados no projeto de um circuito de escoamento bifásico de alta pressão afim de manter a mistura em condições bifásicas e evitar a formação de uma terceira fase. Gas-liquid two-phase flow occurs in several industrial applications as the oil industry. Distinct hydrodynamic models were and are still being developed along the last few decades in order to predict the flow patterns in pipelines, the pressure drop and the heat and mass transfer coefficients. The flow patterns cannot only vary depending on different geometrical conditions, but also on different thermodynamic conditions, which determine the phase behavior of the oil-gas mixture. High concentrations of carbon dioxide express a current great challenge in the oil extraction industry. The thermodynamic conditions related to the high pressures found in the reservoirs (higher than the CO2 critical pressure) approximate the mixture to its critical pressure during the extraction. This approximation to the critical point makes it difficult to distinguish the two phases and approximates their densities effecting directly the flow patterns in pipelines. Such conditions are difficult to reproduce in laboratory scale, due to not only the great amount of energy, but also to the unsafe settings it needs. Therefore, a new mixture was proposed to emulate this two-phase density approximation using a high-density gas (SF6) and a low-density liquid (mineral oil) in order to reproduce the conditions in lower pressure, and studying its thermodynamic behavior is key to understanding the flow patterns conditions. In the present research, phase equilibrium data of mineral oil Hydra XP 32 and sulfur hexafluoride (SF6) are determined at temperatures between 10 and 35ºC under different mixture concentrations (from 0.05 to 0.25 of SF6). The isothermal synthetic method was used and three different techniques were compared (visual, ultrasonic and pressure-volume observations) to determine mixture bubble points at different temperatures and point out different mixture behaviors. The main goal of this research was to identify if the binary mixture can be used as a model-fluid for simulating the critical highpressure conditions found in the pre-salt reservoirs, and if só, determine the maximum pressure in which the two-phase system will be maintained under different system temperatures. The data produced by this research will be used on the project of a high-pressure flow loop in order to maintain the mixture in a two-phase flow avoiding three-phase state.

A prática criativa de realizar transformações em sons gravados tem origem nos trabalhos de Pierre Schaeffer e do Groupe de Recherches Musicales (GRM), contudo tal prática adquire uma nova dimensão a partir do desenvolvimento da suíte de programas computacionais Composers Desktop Project (CDP) – encabeçada pelo compositor, performer e desenvolvedor inglês Trevor Wishart. Apesar dos programas do CDP serem elaborados, a princípio, para execução em tempo diferido, o ambiente de programação de áudio SuperCollider – que é especialmente centrado na lógica do tempo real – apresenta flexibilidade para portá-los assim como permite e facilita a criação de novos processos correlatos. Dois tipos principais de transformações sonoras são analisados, aquelas nas quais os cálculos computacionais são realizados no domínio do tempo – utilizando a ideia de conjuntos de onda (wavesets) – e aquelas cujos cálculos se dão no domínio da frequência – valendo-se dos dados fornecidos pelo vocoder de fase. Neste trabalho, as transformações temporais e espectrais do CDP são revistas à luz das novas possibilidades trazidas pelo SuperCollider e avaliadas por meio da elucidação do mecanismo de transformação computacional e da escuta dos sons fonte e resultantes. Ao final, novas transformações e variantes expandidas são propostas utilizando o formato de pequenos estudos sonoros, mostrando como tais procedimentos vêm sendo incorporados e integrados às práticas criativas do autor deste texto. The creative practice of transforming recorded sounds has its origins on the works by Pierre Schaeffer and the Groupe de Recherches Musicales (GRM), however, this practice acquires a new dimension with the development of the computer programs suite Composers Desktop Project (CDP) – headed by the English composer, performer and developer Trevor Wishart. Although CDP’s programs were primely designed for non-real-time execution, the audio programming environment SuperCollider – which is mainly centered at real time logic – features flexibility not only for porting these processes but also allows and facilitates the creation of new correlated ones. Two main sound transformation types were analyzed, those in which the computer calculations were realized on the time domain – using the wavesets idea – and those in which calculations were realized on the spectral domain – using the data from the phase vocoder. In this work, CDP’s time and spectral transformations are revisited under the light of the new possibilities brought by the SuperCollider and the auditory evaluation of source and transformed sounds. At last, new transformations and expanded variants are proposed in the format of small sound studies, demonstrating how these procedures have been incorporated and integrated into the creative practices by the author of the present text.

A presente pesquisa objetiva desenvolver e aplicar, para alunos do ensino mdio, um produto educacional, um guia didtico, para o ensino de ondas sonoras na disciplina de Fsica. Esse guia, composto de trs aulas tericas e uma prtica, culmina com a montagem de um aparato experimental. Esse aparato montado facilmente a partir de materiais de baixo custo. O mesmo funciona captando as ondas sonoras e as transformando em figuras semelhantes s figuras de Lissajous. Para a avaliao desse produto educacional foi utilizada a teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel e a pesquisa qualitativa. Dessa forma, foi possvel investigar e obter evidncias de aprendizagem significativa por parte dos alunos participantes das aulas.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2021-11-26T12:47:34Z No. of bitstreams: 1 PDF - Elane Vieira Diniz.pdf: 2307951 bytes, checksum: 38236d34f30dc228c12cc9893f2d45c0 (MD5) Approved for entry into archive by Rosalvo Andrade (rosalvo_andrade@servidor.uepb.edu.br) on 2021-12-06T19:07:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Elane Vieira Diniz.pdf: 2307951 bytes, checksum: 38236d34f30dc228c12cc9893f2d45c0 (MD5) Made available in DSpace on 2021-12-13T14:20:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Elane Vieira Diniz.pdf: 2307951 bytes, checksum: 38236d34f30dc228c12cc9893f2d45c0 (MD5) Previous issue date: 2020-02-12 The work presented here was born from the need, as a Physics teacher, to innovate the teaching method in the classroom, seeking to arouse the interest of students through investigative classes with a focus on technology. Therefore, we present a proposal aimed at high school physics teachers, with the perspective of working on the content of sound waves from application in ultrasound. We aim to make students understand the phenomena and physical concepts involved in the formation of the image during this exam. For this, we use investigative situations, problematizations, simulations, experiments, texts and videos during the scheduled classes. In this sense, we seek to work with investigative activities, giving the opportunity for students to act in a reflective and active way in each proposed situation, enabling discussion during classes, in order to expand their knowledge about science. After the didactic intervention, we realized that the educational product generated from this work aroused the students' curiosity during the developed classes and that bringing content that is related to technological equipment can fill the gap caused by expository classes and based on problem solving without many meanings for students. O trabalho aqui apresentado nasceu da necessidade, enquanto professora de Física, de inovar os métodos de ensino utilizados em sala de aula, buscando despertar o interesse dos alunos através de aulas de caráter investigativo com enfoque em tecnologia. Diante disso, apresentamos uma proposta direcionada para professores de Física do Ensino Médio, com a perspectiva de trabalhar o conteúdo de ondas sonoras a partir da aplicação na ultrassonografia. Temos como objetivo fazer com que os estudantes venham a compreender os fenômenos e conceitos físicos envolvidos na formação da imagem durante a realização desse exame. Para isso, utilizamos situações investigativas, problematizações, simulações, experimentações, textos e vídeos durante as aulas programadas. Neste sentido, procuramos trabalhar com a investigatigação, dando oportunidade para que os estudantes possam atuar de forma reflexiva e ativa em cada situação proposta, possibilitando discussão durante as aulas, de modo a ampliar seu conhecimento sobre ciências. Após a intervenção didática, percebemos que o produto educacional gerado a partir deste trabalho despertou a curiosidade dos estudantes durante as aulas desenvolvidas e que trazer conteúdos que estão relacionados a equipamentos tecnológicos pode vir a suprir a lacuna causada por aulas expositivas e baseadas em resolução de problemas sem muitos significados para os estudantes.

A crescente demanda por sensoriamento remoto para previsões meteorológicas, amplificadores de telecomunicações e monitoramento de voos longos tem gerado demanda por fontes alternativas de energia. Consequentemente, isso leva a uma micro fonte de auto-alimentação no local, para evitar a substituição desnecessária de baterias e a transmissão da linha de energia. Uma fonte comum de energia é o vento ou as ondas que são colhidas usando transdutores de vibração, agindo assim em geradores e sensores. Nesta dissertação, uma estrutura de estrutura de portal com material piezoelétrico usando ondas como fonte de energia vibratória. Primeiro, foi feita uma caracterização dinâmica inicial para excitação senoidal e pulsante. Segundo, uma análise de sensibilidade paramétrica foi realizada e um processo de otimização foi realizado usando o Particle Swarm Optimization (PSO). Terceiro, para melhorar ainda mais o desempenho do controlador da Equação de Riccati Dependente do Estado (SDRE), foi usada para variar a carga externa. Os resultados mostram que o PSO não escolheu o mesmo parâmetro presente na literatura com um pequeno ganho (0,5%) em desempenho. No entanto, o controlador SDRE mostrou um aumento de 0.59 para 3 em um periodo de 200 . The growing demand for remote sensing for weather forecasts, telecommunication amplifiers, and monitoring long flights, has been generating demand for alternative power sources. Consequently, this leads to a micro self-power source on site, to avoid unnecessary batteries replacement and power line transmission. A common source of energy is wind or waves that are harvested using vibration transducer, thus actuating as generators and sensors. In this dissertation, a portal frame structure with piezoelectric material using waves as a source of vibration energy. First, an initial dynamic characterization was made for sine and beating excitation. Second, a parametric sensibility analysis was made and an optimization process was carried out using Particle Swarm Optimization (PSO). Third, to further improve the performance the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) controller was used varying the external load. The results shows that the PSO did not choose the same parameter as present on the literature with an small gain (.5%) in performance. However, the SDRE controller shown an increase of 0.59 to 3 in a period of 200 .

La presente iniciativa de investigación está basada en describir la interacción de la argumentación y el aprendizaje escolar sobre el concepto de onda mecánica, utilizando para ello la unidad didáctica como estrategia. El foco de este trabajo fueron estudiantes del grado segundo de básica primaria de la Escuela Normal Superior de Villavicencio, con edades entre seis y ocho años. Para esta investigación se tomaron como principales referentes teóricos, la estructura de los textos argumentativos de las autoras Ana Sardá y Neus Sanmartí (2000) y, los modelos explicativos de onda mecánica de los autores Graciela Utges y Reinaldo Welti (1999). Metodológicamente, este trabajo se constituye como un proceso de investigación científica, de enfoque cualitativo, entretejido con las expresiones, comportamientos y posturas de pensamiento observadas directamente en las preguntas y respuestas de los sujetos en el marco de la unidad didáctica. Para la recolección se usaron tres instrumentos que fueron aplicados a los sujetos, a manera de intervenciones pedagógicas de aula, los cuales permitieron estudiar la existencia de algunos de los elementos propios de un argumento. Es importante aclarar que a lo largo de toda la investigación el lector podrá encontrar una detallada descripción de los modelos explicativos de onda mecánica y de los niveles de pertinencia para los indicadores de la argumentación (anatomía y fisiología del texto). Por último, con esta investigación se puede sintetizar que, desde el grado segundo de básica primaria es posible comenzar a favorecer la categoría de argumentación en los estudiantes – vital para el fomento del pensamiento crítico–, y orientarlos en la solución de problemas de pensamiento a partir de ejes temáticos como el concepto de onda mecánica que, directa e indirectamente, se ocasionan por las realidades del mundo de la vida que los circundan. Como aporte relevante, esta investigación apunta a la evidente mejora en la calidad de pensamiento de niños y niñas, derivada del diálogo dentro de los grupos de indagación, vi pretendiendo, además, ofrecer insumos a los docentes e investigadores que quieran abanderarse de la causa de incentivar la argumentación desde la enseñanza de las ciencias naturales en las nuevas generaciones. This research is based in describing the interaction between argumentation and school learning about the meaning of mechanical wave, using the didactic unit like resource. The focus of this work were tstudents of primary second grade of Normal Superior School from Villavicencio, who were between the ages of six and eight. For this research, the most important theoretical references were the structure of argumentative texts from authors Ana Sardá and Neus Sanmartí (2000), and the explicatives models of mechanical wave from authors Graciela Utges and Reinaldo Welti (1999). Methodologically, this work is a scientific research process with a cualitative approach what it’s related with expressions, behavior and personal thoughts that these are observed in the student’s questions and answers through Didactic Unit. To data collection were used three instruments. These were applicated to students in pedagogic classes at the classroom, whom permitted studying the existence of some elements particulars to argument. It’s important to show through all research the reader could find a specific description about explicative models to mechanical wave and about appropriate levels to argumentation indicators (anatomy and physiology of text). Finally, with this research one can conclude since primary second grade is possible encourage the argumentation category with students –Important to develope critical thinking- and teach them to solve problems of thinking from topics like meaning of mechanical wave, because these are directly or indirectly in the students’ real life. Such important contribution, this research point to improve the quality thinking in children, from the dialogue into inquiry groups, pretending to offer resources for teachers and researchers who want to take the flag of teaching argumentation from natural science teaching in the new generations.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2021-10-05T19:41:20Z No. of bitstreams: 1 PDF - Maxwell Aires da Silva.pdf: 6303136 bytes, checksum: 9e8bce6005748b97ea250c0c9181e06f (MD5) Approved for entry into archive by Rosalvo Andrade (rosalvo_andrade@servidor.uepb.edu.br) on 2021-11-18T23:32:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Maxwell Aires da Silva.pdf: 6303136 bytes, checksum: 9e8bce6005748b97ea250c0c9181e06f (MD5) Made available in DSpace on 2021-12-13T14:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Maxwell Aires da Silva.pdf: 6303136 bytes, checksum: 9e8bce6005748b97ea250c0c9181e06f (MD5) Previous issue date: 2019-12-16 In this work was have presented how the process by which our auditory system interprets sounds works, this process is called Auditory Transduction. The main objective of this research is to present, from a biological and mathematical point of view, the functioning of the our hearing aids, from the moment we receive the sound waves coming from the external environment, until the moment it is transformed into electrical pulses they are sent to the brain making us recognize the sounds around us To achieve this goal, tools from Linear Algebra and Real Analysis were used, such as: Vector Spaces munided with an internal product; approximation for Least squares and the Fourier series, which adequately describe how sound waves behave in the medium by which they propagate. Neste trabalho foi apresentado como funciona o processo pelo qual nosso sistema auditivo interpreta sons, esse processo é chamado de Transdução Auditiva. Constitui-se como objetivo principal desta pesquisa apresentar do ponto de vista biológico e matemático, o funcionamento do nosso aparelho auditivo, desde o momento em que recebemos as ondas sonoras provenientes do meio externo, até o momento em que esta é transformada em pulsos elétricos que são enviados ao cérebro fazendo-nos reconhecer os sons à nossa volta. Para que tal objetivo fosse cumprido, foram utilizadas ferramentas provenientes da Álgebra Linear e da Análise Real, tais como: espaços vetoriais munidos de um produto interno; Aproximação por mínimos quadrados e as Séries de Fourier, as quais descrevem adequadamente como as ondas sonoras se comportam nos meios pelos quais se propagam.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2021-10-05T19:15:45Z No. of bitstreams: 2 PDF - Carla Valéria Ferreira Tavares.pdf: 2263034 bytes, checksum: bbedf6f227930c64b9f0e9ab4a9d2734 (MD5) Produto - Carla Valéria Ferreira Tavares.pdf: 843896 bytes, checksum: 6a371cb71201de1b227abfc8799524a2 (MD5) Approved for entry into archive by Rosalvo Andrade (rosalvo_andrade@servidor.uepb.edu.br) on 2021-11-10T22:28:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 PDF - Carla Valéria Ferreira Tavares.pdf: 2263034 bytes, checksum: bbedf6f227930c64b9f0e9ab4a9d2734 (MD5) Produto - Carla Valéria Ferreira Tavares.pdf: 843896 bytes, checksum: 6a371cb71201de1b227abfc8799524a2 (MD5) Made available in DSpace on 2021-11-18T11:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 PDF - Carla Valéria Ferreira Tavares.pdf: 2263034 bytes, checksum: bbedf6f227930c64b9f0e9ab4a9d2734 (MD5) Produto - Carla Valéria Ferreira Tavares.pdf: 843896 bytes, checksum: 6a371cb71201de1b227abfc8799524a2 (MD5) Previous issue date: 2019-04-26 Teaching-learning is a process that has always been present, whether directly or indirectly in relationships between humans. The good development of this relationship will depend on a good dialogue and the use of didactic resources by the teacher. Innovative activities and the use of experiments as a teaching strategy have been defended in the teaching of Physics for some decades, mainly as a possibility to arouse the curiosity and the consequent interest of the student. This research aimed to analyze the possibilities and limitations of investigative experimental activities in the understanding of sound phenomena, sound waves and physical properties of sound. The interventions were carried out in a high school classroom in the public network of the State of Pernambuco and organized according to Vygotsky's assumptions based on the idea that the human being is constituted as such, when it relates to the others and that this development is produced by the process of internalization of social interaction. This was a qualitative research that used different techniques of information and data collection: participant observation, interview, and questionnaires. As a product of this experience, a didactic material was elaborated that could serve as a parameter for teachers and students of basic education in new learning experiences. O Ensino-aprendizagem é um processo que sempre esteve presente, seja de forma direta ou indireta nos relacionamentos entre os humanos. O bom desenvolvimento desta relação dependerá de um bom diálogo e do uso de recursos didáticos por parte do professor. As atividades inovadoras e o uso de experimentos enquanto estratégia de ensino tem sido defendida no ensino da Física há algumas décadas, sobretudo como possibilidade de despertar a curiosidade e o consequente interesse do estudante. Nesta pesquisa objetivou-se analisar as possibilidades e limitações das atividades experimentais investigativas na compreensão de fenômenos sonoros, ondas sonoras e propriedades físicas do som. As intervenções foram realizadas numa turma do Ensino Médio na rede pública do Estado da Pernambuco e organizadas de acordo com pressupostos de Vygotsky que toma como base, a ideia de que o ser humano constitui-se enquanto tal, quando se relaciona com os demais e que este desenvolvimento é produzido pelo processo de internalização da interação social. Esta foi uma pesquisa de natureza qualitativa queutilizou diferentes técnicas de coleta de informação e dados: observação participante, entrevista, e questionários. Como produto da referida experiência foi elaborada um material didático que poderá servir de parâmetro para professores e estudantes da educação básica em novas experiências de aprendizagem.

Fil: Novara, I. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina Fil: Novara, I. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física de Rosario; Argentina Fil: Matar, Maricel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina Fil: Matar, Maricel. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Química e Ingeniería del Rosario; Argentina Fil: Parodi, Miguel Ángel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina Fil: Roatta, Analía. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina Fil: Roatta, Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física de Rosario; Argentina Fil: Repetto, Carlos E. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina Fil: Repetto, Carlos E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física de Rosario; Argentina Resumen: En este trabajo se diseñó y construyó un sistema acústico que adapta un tubo de Kundt para la medición de la velocidad del sonido a distintas temperaturas. Se excitó la columna de aire por medio de un parlante a frecuencia constante de 2 kHz y, moviendo un ´embolo a lo largo del tubo, se midieron las longitudes de columna de aire para las cuales se observa la señal de resonancia en la pantalla de un osciloscopio. Este procedimiento se repitió a distintas temperaturas, en el rango de 19○C hasta 115○C. Se graficó la velocidad de propagación del sonido en función de la temperatura. Los resultados se compararon con los predichos por el modelo clásico que supone al aire como un gas ideal diatómico y al fenómeno acústico como adiabático. Se encontró un acuerdo satisfactorio entre los valores experimentales y los que predice el modelo. Abstract: In this work we describe how we designed and built an acoustic system that allowed us to adapt a Kundt’s tube for the measurement of the speed of sound at different temperatures. The air column inside the tube was excited by a speaker at a frequency of 2 kHz. We changed the air column length by moving a piston throughout the tube, and we measured and recorded that length when we observed a resonance signal on the oscilloscope screen. This procedure was repeated at different temperatures, ranging from 19○C to 115○C. Then it was calculated the propagation of the speed of sound based on the temperature. The results were compared with those predicted by the classical model, which assumes that air is an ideal diatomic gas, and that the acoustic phenomenon is an adiabatic process. Finally, it was found a satisfactory agreement between the experimental values and those predicted by the classical model.

RESUMEN En los últimos años el uso del ultrasonido en el procesamiento de los alimentos se ha incrementado debido a las ventajas que presenta sobre los procesos convencionales por la reducción de tiempos y temperatura, mezclado efectivo, aumento de la transferencia de masa y energía, la reducción de los gradientes térmicos y de concentración, extracción selectiva, una respuesta más rápida al control de procesos de extracción, aumento de la tasa de producción, eliminación de microorganismos y enzimas sin destruir los nutrientes de los alimentos. Además, de considerarse una tecnología limpia, aplicable en las diferentes fases del procesamiento de alimentos como: secado, homogeneización y extracción. El ultrasonido de baja potencia (alta frecuencia) se utiliza para el seguimiento de la composición y propiedades fisicoquímicas de los componentes del alimento y el de alta potencia (baja frecuencia) induce cambios mecánicos, físicos químicos y bioquímicos por acción de la cavitación, que soporta muchas operaciones de procesamiento de alimentos. Esta revisión resume la aplicación del ultrasonido en el procesamiento de homogenización, extracción y secado en alimentos, con el fin de conocer los aspectos generales: definición, mecanismos, efectos; aplicaciones y futuras tendencias de aplicación en la industria alimentaria. ABSTRACT In recent years the use of ultrasound in the processing of food has increased due to the advantages it presents over conventional processes by reducing time and temperature, effective mixing, increased mass and energy transfer, reduction of the thermal and concentration gradients, selective extraction, a faster response to the control of extraction processes, increase of the production rate, elimination of microorganisms and enzymes without destroying the nutrients of the food. In addition, to be considered a clean technology, applicable in the different phases of food processing such as: drying, homogenization and extraction. Ultrasound of low power (high frequency) is used to monitor the composition and physicochemical properties of food components and high power (low frequency) induces mechanical, physical chemical and biochemical changes by the action of cavitation, which supports Many food processing operations. This review summarizes the application of ultrasound in the processing of homogenization, extraction and drying in food, in order to know the general aspects: definition, mechanisms, effects; applications and future application trends in the food industry. RESUMO Nos últimos anos, o uso de ultra-som no processamento de alimentos aumentou devido às vantagens que apresenta em relação aos processos convencionais, reduzindo o tempo e a temperatura, mistura efetiva, aumento de massa e transferência de energia, reduzindo os gradientes térmicos e de concentração, extração seletiva, uma resposta mais rápida ao controle de processos de extração, aumento da taxa de produção, eliminação de microorganismos e enzimas sem destruir os nutrientes dos alimentos. Além disso, deve ser considerada uma tecnologia limpa, aplicável nas diferentes fases de processamento de alimentos, tais como: secagem, homogeneização e extração. O ultra-som de baixa potência (alta freqüência) é usado para monitorar a composição e as propriedades físico-químicas dos componentes de alimentos e alta potência (baixa freqüência) induz mudanças mecânicas, físicas químicas e bioquímicas pela ação da cavitação, que suporta Muitas operações de processamento de alimentos. Esta revisão resume a aplicação de ultra-som no processamento de homogeneização, extração e secagem em alimentos, a fim de conhecer os aspectos gerais: definição, mecanismos, efeitos; aplicações e futuras tendências de aplicação na indústria de alimentos.

Evidenciar la importancia y la objetividad de la implementación del sistema de vigilancia epidemiológico en la empresa Aluminum & Glass Systems A.G.S S.AS con el fin de prevenir la enfermedad de índole laboral denominada como hipoacusia neurosensorial inducida por el ruido. El ruido es el agente de riesgo físico con mayor frecuencia en las empresas; este a generado que la hipoacusia neurosensorial inducida por el mismo, se encuentre entre los primeros lugares frente a la clasificación de enfermedades laborales en Colombia (FASECOLDA,2013). En la actualidad la empresa Aluminum & Glass Systems que tiene como razón social realizar revestimientos arquitectónicos para el sector de la construcción a identificado como riesgo potencial el ruido en el área de trabajo: planta de producción y una alteración auditiva representado en un porcentaje considerable en los colaboradores con el cargo de operarios de planta. Las máquinas y equipos utilizados para el proceso de los perfiles de aluminio en algunas ocasiones generan más de 100 dB en las frecuencias HZ, convirtiéndose en un riesgo inminente contra la integridad física de los empleados, en sus registros documentales se cuentan con evidencias donde se expresa la necesidad de tomar decisiones administrativas frente a dicha condición insegura como por ejemplo la intervención en el medio, en la planta de producción es necesario la división y encerramiento de los procesos que generan más ruido ( corte y mecanizado), se debe continuar con los exámenes médicos ocupacionales tanto de ingreso como periódicos para evaluar un seguimiento, para las personas identificadas con alteraciones auditivas se recomienda realizar un seguimiento más exhaustivo como controles médicos semestrales , la mejora en la adquisición de protección auditiva es necesario y si puede implantarse doble, es decir de inserción y de copa puede garantizarse mejor atenuación del ruido, capacitación y sensibilización al personal para el uso adecuado de los EPP. El presente proyecto de investigación se realizó bajo la metodología inductiva y deductiva con el fin de conocer las condiciones actuales frente a la salud auditiva de la población trabajadora en la empresa Aluminum & Glass Systems A.G.S S.A.S , el objetivo principal es identificar y priorizar el riesgo presente en la planta de producción y determinar la importancia de la implementación del sistema de vigilancia epidemiológica para la prevención de la hipoacusia neurosensorial inducida por el ruido. Las diferentes hipótesis nace del estudio analítico realizado después de la recolección de datos por medio de la herramienta denominada línea basal , dichos documentos están relacionados con la prevención de riesgos y procedimientos de seguridad dentro del sistema de gestión de seguridad y salud en el trabajo.

El presente trabajo de titulación propuso una recomendación de una norma técnica para la elección del estándar de radiodifusión sonora digital en el ecuador que se adapte a la situación actual de dicho servicio en el país, incluyendo los aspectos regulatorios y económicos. Se emplearon las siguientes herramientas para el análisis del problema: la investigación bibliográfica que se sustenta en leyes y decretos existentes ya comprobados, el modelo de análisis comparativo de mercado (benchmarking), herramienta que se usó para comparar los estándares de la radiodifusión digital, que ya se encontraban implementados en algunos países, con el fin de comparar el comportamiento de cada uno de ellos y elegir el mejor estándar de radiodifusión digital a operar en el país y finalmente se realizaron entrevistas a diversas radiodifusoras del Ecuador, con el fin de obtener un estudio acerca de las condiciones técnicas de las estaciones y las características de transmisión. Guayaquil Magíster en Telecomunicaciones

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2019-03-20T12:29:04Z No. of bitstreams: 1 PDF - Karla Cristina Avelino.pdf: 31443180 bytes, checksum: 19add7d9dcdcfbe52d1fff8fd5411c2c (MD5) Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2019-03-21T19:26:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Karla Cristina Avelino.pdf: 31443180 bytes, checksum: 19add7d9dcdcfbe52d1fff8fd5411c2c (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-21T19:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Karla Cristina Avelino.pdf: 31443180 bytes, checksum: 19add7d9dcdcfbe52d1fff8fd5411c2c (MD5) Previous issue date: 2017-10-09 In this work, some activities were developed, aimed at experimentation in the context of the Sequences of Teaching by Investigation, being carried out with a high school class of a state public school located in the city of Areia-PB. Experimentation is an important teaching methodology within the area of the natural sciences, since many of the concepts of this area can be constructed through experimental activities. In this context, our main objective was to verify the potential of using experimental activities with a research approach, as a strategy for the construction of concepts of physics, more specifically concepts related to sound waves. The evaluation of the proposal was made through the observation and monitoring of the students during classes using situations of experimental problems and investigative approach, occurred from the analysis of two moments: the first one, related to the observations during the interventions and was constructed from the material produced during the use of the proposal, where it was the field diary, to facilitate subsequent analyzes. The second one was based on an evaluative questionnaire, with which we wanted to understand the students' opinion about the intervention and the activities and methodology used. In this way, we intend to provide the high school Physics teacher with a didactic sequence that promotes the use of experimental problem situations in investigative activities as a facilitator element for the construction of Physics concepts. Nesse trabalho foram desenvolvidas algumas atividades voltadas à experimentação no contexto das Sequências de Ensino por Investigação sendo estas realizadas com uma turma do Ensino Médio de uma escola pública estadual localizada na cidade de Areia-PB. A experimentação é uma importante metodologia de ensino dentro da área das ciências da natureza, pois muitos dos conceitos dessa área podem ser construídos através de atividades experimentais. Nesse contexto nosso trabalho teve como objetivo principal verificar as potencialidades de utilizar as atividades experimentais com uma abordagem investigativa, como estratégia para construção de conceitos de Física, mais especificamente conceitos relacionados às ondas sonoras. A avaliação da proposta foi realizada através da observação e acompanhamento dos estudantes durante as aulas usando situações de problemas experimentais e abordagem investigativa, ocorreu a partir da análise de dois momentos: o primeiro, relativo às observações durante as intervenções e foi construído a partir do material produzido durante a utilização da proposta, onde foi o diário de campo, para facilitar as análises posteriores. O segundo a partir de um questionário avaliativo, com o qual pretendíamos entender qual a opinião dos estudantes acerca da intervenção vivenciada e das atividades e metodologia utilizadas. Dessa maneira, pretendermos fornecer ao professor de Física do Ensino Médio, uma sequência didática que possa promover a utilização de situações problema experimentais em atividades investigativas como elemento facilitador para a construção de conceitos de Física.

O presente trabalho consiste em uma pesquisa em ensino de física, mais específicamente em ensino de acústica. Foi aplicada uma sequência didática em uma turma de primeiro ano do ensino médio, contextualizando os conceitos de acústica na audição de música e na vivência com a poluição sonora e utilizando como marco teórico a teoria da aprendizagem significativa desenvolvida por Ausubel. O objetivo foi aplicar a sequência didática para obter dados relativos à aprendizagem dos conceitos, analisando se foram, ou não, facilitadores significativos. Utilizou-se a gravação de áudio das aulas e um questionário, aplicado no início e no fim da sequência, para que se possa analisar o antes e depois, além do diário de campo, registrado pelo autor. A sequência foi composta por seis aulas de quarenta e cinco minútos. A análise dos dados obtidos aponta para uma facilitação da aprendizagem significativa de Acústica. Entretanto, seria importante dar continuidade à aplicação dos instrumentos de coleta de dados a um público mais numeroso e com perfis de turmas mais diversificados, para que os resultados propiciem resultados mais conclusivos e abrangentes. The present work consists of a research in physics teaching, more specifically in acoustic teaching. A didactic sequence was applied in a first year high school class, contextualizing the concepts of acoustics in listening to music and living with noise pollution and using as theoretical framework the theory of meaningful learning developed by Ausubel. The objective was to apply the didactic sequence to obtain data regarding the learning of the concepts, analyzing whether or not they were significant facilitators. The audio recording of the classes and a questionnaire, applied at the beginning and at the end of the sequence, were used to analyze the before and after, besides the field diary, recorded by the author. The sequence consisted of six forty-five minute classes. The analysis of the data points to a facilitation of the significant learning of Acoustics. However, it would be important to continue the application of the data collection instruments to a larger audience and with more diverse class profiles, so that the results can lead to more conclusive and comprehensive results.

This work is about the role of assistive technology on conceptual understanding and social integration of deaf students. The authors present two versions (mechanical and electronic) of a didactic experiment, developed by them, to teach sound waves for deaf students. A brief history of education for deaf from antiquity, followed by a theoretical discussion about the physics of voice, is made. Two versions of the experiment with their technical details and the process of preparing, as well as a theoretical discussion about the prospect for didactic use of this experiment, guided by a vigotskian conception are presented. Finally, the authors make considerations on the potential use of this experiment aiming the inclusion of deaf students. Este trabalho se insere na temática sobre o papel das Tecnologias Assistivas na compreensão conceitual e na promoção da inserção social de estudantes surdos. São apresentadas duas versões (mecânica e eletrônica) de um experimento didático desenvolvido pelos autores para o ensino de ondas sonoras, voltado primordialmente para estudantes surdos do Ensino Médio. Inicialmente, é feito um breve histórico da educação para surdos desde a antiguidade, seguida de uma discussão teórica sobre a física da voz. Na sequência, são apresentadas as duas versões do experimento com seus detalhes técnicos e o processo de elaboração dos mesmos, bem como, uma discussão teórica acerca de uma perspectiva para uso didático destes experimentos, orientado por uma visão vigotskiana. Ao final, são feitas considerações acerca do potencial uso didático do experimento visando a inclusão dos alunos surdos em classes regulares, visto que se trata de experimentos ainda não avaliados em situações reais de sala de aula.

O presente trabalho propõe a construção de um Tubo de Kundt adaptado às novas tecnologias disponíveis para o ensino de física. Tem como principal objetivo utilizar a placa Arduino em experimentos didáticos envolvendo o estudo de ondas sonoras. O Arduino é uma placa de controle I/O baseada no micro-controlador Atmega (Atmel) e foi projetado inicialmente para fins didáticos. O fato da linguagem de programação utilizada e hardware serem do tipo open source (código aberto) possibilitou sua ampla difusão em diversas áreas. Uma das intenções deste projeto é difundir o uso deste recurso para fins educacionais e particularmente no estudo de ondas sonoras estacionarias em tubos, contribuindo com a melhora na abordagem deste conteúdo no ensino e aprendizagem de Física.

104 páginas. Doctorado en Ciencias e Ingeniería de Materiales. En este trabajo se muestran los principales resultados obtenidos en tres experimentos sobre control de ondas mecánicas en sistemas el asticos, usando la técnica conocida como espectroscopia acústica resonante (ARS). En primer lugar, se presentan las amplitudes de onda de los modos normales de vibración en el plano medidas en una placa rectangular. Se miden las dos polarizaciones de los modos normales; el acuerdo con la teoría es excelente. En segundo lugar, se estudia la dinámica de un paquete de ondas cuando este viaja a través de una estructura que emula un cristal con un campo eléctrico constante para lo cual se modifico el montaje experimental de ARS. En este caso se sustituyo el detector por un vibrómetro Doppler. Los resultado experimentales son espectaculares y muestran el surgimiento de dos fenómenos de las ondas mecánicas: las oscilaciones de Bloch y el atrapamiento de arcí ris. Por ultimo, se realiz o el estudio de las propiedades de transporte de vibraciones mecánicas fuera del plano a través de una cavidad caótica elástica con simetía izquierda-derecha. Los estudios realizados condirman el mismo comportamiento presentado por sistemas ondulatorios de distinta naturaleza, evidenciando un comportamiento universal del transporte ondulatorio a través de cavidades caóticas y un excelente acuerdo de las medidas con las predicciones teóricas. In this work, the main results obtained in three experiments on mechanical wave control in elastic systems are shown, using the technique known as resonant acoustic spectroscopy (ARS). First, the wave amplitudes of the normal modes of in-plane vibration measured on a rectangular plate are presented. The two polarizations of the normal modes are measured; the agreement with the theory is excellent. Secondly, the dynamics of a wave packet is studied when it travels through a structure that emulates a crystal with a constant electric field. In this case the experimental setup of ARS was modified, replacing the detector with a Doppler vibrometer. The experimental results are spectacular and show the emergence of two phenomena of mechanical waves: the Bloch oscillations and the rainbow trapping. Finally, the study of the transport properties of mechanical vibrations out of the plane was carried out through an elastic chaotic cavity with left-right symmetry. The studies carried out confirm the same behavior presented by undulatory systems of diferent nature, evidencing a universal behavior of the wave transport through chaotic cavities and an excellent agreement of the measurements with the theoretical predictions. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

La severidad del fading (Amount of Fading, AoF, en inglés) es un parámetro de prestaciones que permite cuantificar el desvanecimiento en un canal inalámbrico. Para caracterizar escenarios de propagación de ondas radio, así como de ondas acústicas en entornos subacuáticos (UAC), el reciente modelo estadístico de fading "kappa-mu shadowed" ha arrojado muy buenos resultados. En este trabajo se presenta la expresión de AoF para este modelo y se estudia la dependencia con sus parámetros. A partir de ella, se derivan las correspondientes expresiones de AoF de las distribuciones que dicho modelo incluye, como son Rice, Rice shadowed o kappa-mu, entre otras. Para validar las expresiones obtenidas, se utilizan medidas de canales UAC, contrastando los valores de AoF medidos con los obtenidos utilizando los modelos kappa-mu shadowed y Rice, este último como ejemplo de distribución clásica. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Abordagens de ensino que levam em consideração a Lei 10.639/03 parecem distantes da realidade do professor de física. O objetivo deste trabalho foi a elaboração de um vídeo educativo que vai ao encontro das exigências dessa lei em uma abordagem contextualizada e interdisciplinar, destinado ao ensino de timbre a estudantes do Ensino Médio e eventualmente professores de física em formação. Fez-se necessário evocar a abordagem temática, segundo o movimento CTS (ciência-tecnologia-sociedade) para ensino de ondas e acústica. Iniciamos pela modelagem matemática dos timbres, através da série de Fourier (particularmente, somas de funções seno) de alguns instrumentos musicais usados no samba como violão, cavaquinho, pandeiro, repique de mão e cuíca. Tendo em vista cotizar elementos do conhecimento elaborados no continente africano, optou-se pelo tratamento histórico epistemológico do conceito de função, culminando numa abordagem etnomatemática do estudo dos fractais a partir do trabalho de Eglash (1999) que apresenta modelos de fractais nas comunidades da região da África. Apresentamos dois conjuntos de resultados: um em relação a modelagem matemática dos sinais sonoros ajustados utilizando o pacote MatLab® e outro relativo as respostas a um questionário encaminhadas via google forms® de apreciação, por professores do Ensino Médio em relação ao vídeo. Essas indicam uma necessidade premente de oferta de formação continuada com foco na Lei 10.639/03, na abordagem CTS e em temas transversais. Teaching approaches that take into account the Law 10.639/03 seem to be suitable with reality of High School Physics teachers. In this work, we proposed an educational video that attend requirements of this law in a contextualized and interdisciplinary approach, to teach timbre to High School students and also Physics teachers in training. We adopt the Science, Technology and Society (STS) thematic approach for teaching acoustic and waves. We have started by performing a Fourier series mathematical modelling of the timbres (specially sums of sine functions) of some musical instruments used in Samba, such as acoustic guitar, cavaquinho, tambourine, hand shake and cuíca. In order to valuate essential information, it was performed a historical and epistemological study of the concept of function, culminating in an ethnomathematical approach of fractals based on Eglash (1999). We present two sets of results: one is related to the mathematical modelling of sound signals fitted with MatLab® software and the other one is the answers given by High School teachers to a questionnaire sent by Google Forms after to regard the education video. The data reveal a need for teachers' in service formation focusing on the content of Law 10.639/03, the STS approach and transverse topics. Dissertação (Mestrado)

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-07-28T18:12:15Z No. of bitstreams: 1 2016 - Alecsandro Baltasar Corr?a.pdf: 5030335 bytes, checksum: edc60787122417906b1cdb9b0c067e64 (MD5) Made available in DSpace on 2017-07-28T18:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Alecsandro Baltasar Corr?a.pdf: 5030335 bytes, checksum: edc60787122417906b1cdb9b0c067e64 (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 CAPES The teaching of mathematics, applied in schools, should approach the daily student routine, seek prior knowledge of it on specific issues, as well as develop new methods for learning is actually performed. The survey was conducted with a group of third year of high school in a private school in the city of Rio de Janeiro. Based on the concepts of mathematical modeling, Meaningful Learning and Theory of Multiple Intelligences, and having as a methodological resource educational software GEOGEBRA and two downloaded adapted software PLAY STORE application, seek the objective of this work is to develop a proposed activity that relates the concept of wave sound, physics, with function graph of the sine, mathematics. O ensino da Matem?tica, aplicado nas escolas, deve aproximar-se do cotidiano di?rio do aluno, buscar o conhecimento pr?vio dele sobre determinados assuntos, assim como desenvolver novos m?todos para que a aprendizagem seja realmente realizada. A pesquisa foi realizada com uma turma do terceiro ano do Ensino M?dio de uma escola particular do munic?pio do Rio de Janeiro. Baseado nos conceitos de Modelagem Matem?tica, Aprendizagem Significativa e Teoria das M?ltiplas Intelig?ncias, e tendo como recurso metodol?gico o software educacional GEOGEBRA e dois softwares adaptados baixados do aplicativo PLAY STORE, buscamos como objetivo deste trabalho desenvolver uma proposta de atividade que relaciona o conceito de onda sonora, da F?sica, com os de gr?fico da fun??o seno, da Matem?tica.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq This work presents a study of the spectral dynamics characteristics of audio signals. More specifically, we aim at detecting regularities that can be modeled in typical domestic sounds, in order to classify them. Our starting point is the work of Sehili et al. [2], in which a household sounds classification system based on GMM is proposed. The Sehili system is reproduced in this work as a baseline system. Following the same protocol of experiments, a 73 % recognition rate is achieved. Afterwards, three sets of experiments are performed, arranged so that each new approach incorporates a new technique to highlight a different aspect of the spectral dynamics. The first technique is the insertion of the discrete gradient information of feature vectors, a strategy aimed at a local spectral dynamic analysis, and resultes in a perceptible increase in recognition rate. The next experiment is conducted with a HMM based classifier, in which the spectral dynamic should be encoded in state transition probability matrices. The tests with the HMM do not result in improved recognition rates. The last experiment is based on a features extraction method, proposed by the author, called Patterns of Energy Envelope per Band (PEEB). The PEEB is an extractor that highlight the signal spectral dynamics inside narrow bands. In domestic sounds recognition tests, the classification system based on a combination of PEEB, MFCC and GMM strategies resulted in a significant improvement over all other systems tested. We conclude, based on our results, that the spectral dynamics of the studied dataset plays an important role in the classification task. However, the approaches for spectral dynamic information extraction, studied in this work, are not definitive, for it is clear that they can be further developed. For example, in the case of PEEB, the recognition rate is strongly dependent on the sound class, suggesting more elaborate forms of fusion of PEEB and MFCC features for each class. Este trabalho é um estudo da característica da dinâmica espectral em sinais sonoros, com vistas a encontrar as regularidades que podem ser modeladas em sons tipicamente domésticos, com o objetivo de classificá-los. O ponto de partida é o trabalho de Sehili et al. [1], no qual é proposto um sistema de classificação de sons domésticos baseado em GMM. O sistema de Sehili é reproduzido neste trabalho como marco zero na análise da dinâmica espectral, seguindo o mesmo roteiro dos experimentos. A partir daí, três conjuntos de experimentos são realizados, organizados de forma que, a cada novo experimento, uma técnica – que destaca um aspecto diferente da dinâmica espectral – seja incorporada. A primeira técnica analisada é a inserção da informação de gradiente discreto dos vetores de características, estratégia que representa uma análise de dinâmica espectral local e que resulta num aumento perceptível na taxa de classificação. O próximo experimento é realizado com um classificador baseado em HMM, no qual a informação de dinâmica espectral deve ser codificada na matriz de probabilidades de transição de estados do modelo. Os testes com o HMM não resultam em melhora na taxa de reconhecimento das classes de sons. O último experimento é baseado num extrator de características proposto pelo autor, chamado de Padrões de Envelopes de Energia por Banda (PEEB). O PEEB é um extrator que destaca os padrões de evolução espectro-temporais do sinais. Nos testes de reconhecimento de sons domésticos, o sistema de classificação baseado numa combinação das estratégias PEEB, MFCC e GMM resultam numa melhora significativa em relação a todos os outros sistemas testados. Conclui-se, com base nos resultados, que a dinâmica espectral dos sinais da base estudada é relevante à tarefa de classificação. No entanto, as maneiras de extração da informação de dinâmica espectral estudadas neste trabalho não são definitivas, pois ainda há muito espaço para desenvolvê-las. Por exemplo, no caso do PEEB, nota-se que a taxa de classificação fortemente é dependente da classe sonora, sugerindo formas mais elaboradas de fusão das características PEEB e MFCC para cada classe.