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RESUMO Neste artigo avaliou-se o efeito nos parâmetros de resistência de um solo SM estabilizado com teores de emulsão asfáltica variando entre 16% e 28% em massa. A metodologia consistiu na coleta e caracterização do solo, mistura dos materiais e exposição ao ar por 24 horas, compactação no teor ótimo pela energia Marshall (22%), e em teores acima (28%) e abaixo (16%) do ótimo, e realização de ensaios de compressão triaxial CIU em condições saturadas. O solo apresentou comportamento típico ao de um material elastoplástico com endurecimento, enquanto que as misturas apresentaram comportamento semelhante ao de um material elástico perfeitamente plástico. À medida em que o teor de emulsão foi aumentado, menores foram os ângulos de atrito e, para as misturas com 16% e 22%, maiores foram os interceptos coesivos. A mistura 28% de emulsão teve uma redução em sua coesão, devido ao excesso de ligante, o que prejudicou o contato grão a grão. Constatou-se que após determinado nível de deformação axial as misturas obtiveram um leve ganho de resistência, justificado pelo deslocamento da película de asfalto. ABSTRACT In this article, the effect on the resistance parameters of a stabilized SM soil with asphalt emulsion contents varying between 16% and 28% by mass was evaluated. The methodology consisted of collecting and characterizing the soil, mixing the materials and exposing them to air for 24 hours, compacting at the optimal level by Marshall energy (22%), and at levels above (28%) and below (16%) the optimum, and carrying out CIU triaxial compression tests under saturated conditions. The soil presented behavior typical of an elastic-plastic material with hardening, while the mixtures presented behavior similar to that of an elastic perfectly plastic material. As the emulsion content was increased, the friction angles were smaller and, for mixtures with 16% and 22% of content, the cohesive intercepts were higher. The mixture with 28% content of asphalt emulsion had a reduction in its cohesion, due to the excess of binder, which impaired the grain-to-grain contact. It was found that after a certain level of axial deformation, the mixtures obtained a slight gain in resistance, justified by the displacement of the asphalt film.

Este trabalho tem como objetivo apresentar uma introdução ao grupo S O ( 4 ) e duas aplicações na Física: uma na Mecânica Clássica e outra na Mecânica Quântica. Os geradores do grupo S O ( 4 ) serão determinados, assim como sua álgebra de Lie. A aplicação na Mecânica Clássica será na obtenção da transformação de Galilei homogênea e na Mecânica Quântica será na obtenção do espectro de energia do átomo de hidrogênio, no regime não-relativístico. A versão quântica do vetor de Laplace-Runge-Lenz será fundamental para a construção da fórmula de Bohr para os níveis de energia do respectivo átomo. This work aims to present an introduction to the group S O ( 4 ) and two applications in physics: one in Classical Mechanics and other in Quantum Mechanics. The generators of the S O ( 4 ) group will be determined, as well as their Lie algebra. The application in Classical Mechanics will be in obtaining the homogeneous Galilei transformation and in Quantum Mechanics will be in obtaining the energy spectrum of the hydrogen atom, in the non-relativistic regime. The quantum version of the Laplace-Runge-Lenz vector will be fundamental for the construction of Bohr’s formula for the energy levels of the respective atom.

RESUMO Efluentes industriais contendo contaminantes orgânicos e inorgânicos são despejados em mananciais causando prejuízo aos organismos aquáticos e, consequentemente, sérias doenças ao ser humano. Nesta pesquisa foi investigada a capacidade de adsorção frente ao azo corante vermelho de metila pelo resíduo industrial proveniente da fabricação do silício metálico, os resultados foram ajustados aos modelos de isotermas de adsorção de Temkin, Freundlich e Dubinin-Radushkevich. Realizou-se a caracterização granulométrica, morfológica e química do material. Técnicas como MEV-EDS e ICP-OES foram utilizadas. Para o resíduo foi determinado o ponto de carga zero (pHPCZ) e a influência do pH e da velocidade de agitação na capacidade de adsorção. As características do equilíbrio de adsorção foram determinadas aplicando-se os modelos lineares de isotermas de adsorção de Freundlich, Tempkin e Dubinin-Radushkevich, já os processos cinéticos foram avaliados utilizando-se os modelos lineares de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula. A caracterização por MEV/EDS indicou que o resíduo apresenta um teor de 63,75% de SiO2. O percentual de remoção do corante em meio aquoso chegou a 80% a partir da concentração de 15 mg/L. O modelo de pseudo-segunda ordem, com R2 igual a 1,0000 e Q2 de 0,9999, foi o que melhor se ajustou às condições de cinética de adsorção e o de Temkin, cujos valores de R2 e Q2 foram 0,9008 e 0,7929, respectivamente, foi o que melhor representou o equilíbrio. O processo de adsorção foi caracterizado como sendo favorável e os resultados indicam que o resíduo apresenta potencial para ser utilizado como adsorvente do corante vermelho de metila. ABSTRACT Industrial effluents containing organic contaminants and inorganics are discharged into water sources, causing damage to aquatic organisms and, consequently, serious diseases to humans. In this research we investigated the adsorption capacity against methyl red dye nitrogen (adsorbent) by the industrial residue (adsorbent) from the manufacture of silicon metal, the results were adjusted to the adsorption isotherm models. The granulometric, morphological and chemical characterization of the material was performed. Techniques such as SEM-EDS and ICP-OES were used. For the residue, the zero load point (pHPCZ), influence of pH and agitation velocity on the adsorption capacity were measured. The characteristics of the adsorption equilibrium were determined by applying the Freundlich, Tempkin and Dubinin-Radushkevich linear adsorption isotherms, while the kinetic processes were availed using the linear models of pseudo-first order, pseudo-second order, Elovich and intraparticle diffusion. The pseudo-second order model, with R2 equal to 1,0000 and Q2 of 0,9999, was the best fit to the adsorption kinetic condition and Temkin model, whose R2 and Q2 values were 0,9008 and 0,7929, respectively, was the one that best represented the equilibrium observed. The adsorption process was characterized as being favorable and the results indicated that the residue has potential to be used as an absorbent for methyl red dye.

Este trabalho tem como objetivo apresentar uma abordagem introdutória ao tratamento quântico de sistemas de uma partícula carregada imersa em um campo magnético constante. Em primeiro lugar, este trabalho inicia resgatando alguns conceitos básicos de Mecânica Quântica, como equação de Schrödinger e equação de Heisenberg, evolução temporal dos estados, estados e operadores no espaço de posição, etc. Esta revisão serve como uma etapa do trabalho que complementa o seguinte: a construção das ferramentas essenciais para o estudo da interação de uma partícula carregada sub ação de um campo magnético constante. Por fim, tratamos do objetivo principal do trabalho, que é mostrar que o estudo dessa interação, no formalismo da Mecânica Quântica ondulatória de Schrödinger, pode ser feito através do estudo dos níveis de Landau e o efeito Aharonov–Bohm. This work aims to make an introduction to the study of a quantum system of a charged particle immersed in a constant magnetic field. First of all, this work starts by recovering some basic concepts of Quantum Mechanics: as Schrödinger equation and Heisenberg equation, time evolution of states, states and operators in position space. This review is a step of the work that complements the next one: the construction of the essential tools for the study of the interaction of a charged particle under the action of a constant magnetic field. Finally, we present the main objective of the paper, which is to show that the study of this interaction, in the Schrödinger wave quantum mechanics formalism, can be realized through Landau levels and the Aharonov–Bohm effect.

RESUMO A argamassa estabilizada tem como característica o tempo de pega estendido. O emprego de aditivos incorporadores de ar e estabilizadores de hidratação são fundamentais para manter o estado fresco da argamassa em obra e com trabalhabilidade adequada. Esse trabalho analisou a influência combinada desses aditivos, com o objetivo de contribuir com a dosagem de argamassas. Foram ensaiadas nove formulações, as quais variaram o teor de aditivos, entre o máximo e o mínimo recomendado pelo fabricante. Os ensaios no estado fresco foram: índice de consistência, densidade de massa e teor de ar incorporado e Squeeze-flow; e no estado endurecido para: resistência à tração na flexão e à compressão e resistência de aderência à tração. Verificou-se a eficiência dos aditivos em manter as propriedades reológicas das argamassas, mantendo-as trabalháveis, porém também se identificou perda das propriedades mecânicas no estado sólido, devido a problemas de hidratação decorrente do excesso de aditivo estabilizador de hidratação e pela formação de vazios pelo uso de incorporador de ar. Dessa forma, conclui-se sobre a importância da compatibilização entre os aditivos em conjunto e o controle tecnológico na dosagem das argamassas, para que elas se mantenham trabalháveis sem perder as propriedades mecânicas necessárias para um bom desempenho e durabilidade. ABSTRACT The stabilized mortar feature is an extended setting time. The use of air-entraining admixture and hydration control admixtures are essential to maintain the fresh stage of the mortar on site and with adequate workability. This paper analysed the combined influence of these additives, aiming to contribute to the mortar dosage. Nine formulations were tested, which varied the content of additives, between the maximum and the minimum recommended by the manufacturer. The tests in the fresh stage were: consistence index, specific gravity and air entrained content and Squeeze-flow; and in the hardened stage were: flexural and the compressive strength and tensile bond strength. The efficiency of the additives in maintaining the rheological properties of the mortars, keeping them workable, was verified, but a loss of mechanical properties in the solid stage was also identified, due to hydration problems due to excess hydration control admixtures and the formation of voids by use of air-entraining admixture. Thus, it is concluded about the importance of compatibility between admixtures together and technological control in the dosage of mortars, so that they remain workable without losing the mechanical properties necessary for good performance and durability.

No início do século XX, a compreensão da matéria em escala microscópica demandou romper com paradigmas da Física Clássica, dando origem ao que conhecemos hoje como Física Quântica. Os conceitos de realidade física precisaram ser rediscutidos, considerando o estranho objeto dual sobre o qual a Física Quântica estava sendo erguida e um novo formalismo estruturante precisou ser desenvolvido. O presente trabalho relata o desenvolvimento de uma sequência didática que visa ensinar os fundamentos da Física Quântica no Ensino Médio e Superior. A abordagem utilizada oferece meios para contornar a turva noção de “dualidade onda-partícula”, evitando as armadilhas criadas pelas analogias com os objetos clássicos que obscurecem a compreensão do conceito de objeto quântico. A abordagem é desenvolvida na linguagem multimídia e organizada em torno de experimentos exibidos em vídeos de curta duração, imagens, animações e simulações computacionais. O ensino por investigação foi empregado, estimulando os alunos a observar e analisar de forma investigativa os fenômenos e fatos apresentados. Para aplicação futura, um teste piloto foi elaborado utilizando da observação participativa dos professores e de questionário respondido pelos alunos, com vistas a auferir uma primeira avaliação da sequência didática. At the 20th century dawn, the understanding of matter on a microscopic scale broke the Classical Physics barriers, giving birth to what we know today as Quantum Physics. The concepts of physical reality needed to be rediscussed, considering the strange dual object on which Quantum Physics was being built and a new structuring formalism needed to be developed. The present work reports the development of a didactic sequence that aims to teach the fundamentals of Quantum Physics in High School and Higher Education. The approach intends to offers means to avoid the nebulous notion of “wave-particle duality”, avoiding the pitfalls created by analogies with classical objects that obscure the understanding of the concept of a quantum object. The approach is developed in multimedia language organized around experiments shown in short videos, images, animations and computational simulations. Teaching by investigation was given, encouraging students to observe and analyze the phenomena and facts presented in an investigative way. For future application, a pilot test was elaborated using the participanty observation of teachers and questionary answered by the students, with a view to obtaining a first evaluation of the didactic sequence.

Neste trabalho apresentaremos uma introdução à Física do Monopolo Magnético no regime não – relativístico. O tratamento clássico de um sistema composto por uma partícula pontual eletricamente carregada na presence de um monopolo magnético na origem, com suas equações de movimento e o estudo do potencial vetor de Dirac, será desenvolvido ao longo do presente trabalho. A questão das singularidades e as transformações de calibre serão também tratadas. Ao final, listaremos alguns modelos análogos ao monopolo magnético, utilizando outros sistemas físicos. In this work we will present an introduction to the Physics of the Magnetic Monopole in the non – relativistic regime. The classical treatment of a system composed of an electrically charged point particle in the presence of a magnetic monopole at the origin, with its equations of motion and the study of the Dirac vector potential, will be developed throughout the present work. The issue of singularities and gauge transformations will also be addressed. At the end, we will list some models analogous to the magnetic monopole, using other physical systems.

Os cursos de graduação em Física estão entre os que apresentam maiores índices de evasão nas universidades brasileiras. Para combater esse problema, é necessário um entendimento profundo das causas que levam os estudantes a evadirem ou persistirem em seus cursos. Apesar de serem conduzidas pesquisas empíricas nesse sentido, a validação de um modelo teórico que explique a evasão e a persistência estudantil no contexto brasileiro é um desafio atual para pesquisadores da área. Neste artigo, avaliamos a adequação do Modelo da Motivação da Persistência, desenvolvido por Vincent Tinto, para representar o cenário de um curso de licenciatura em Física de uma universidade pública brasileira. Para isso, desenvolvemos um estudo quantitativo a partir de dados coletados com um questionário respondido por 168 estudantes do curso. O questionário conta com assertivas relacionadas aos construtos preditores da persistência estudantil segundo o modelo do Tinto (crenças de autoeficácia, senso de pertencimento e percepção de relevância curricular) e à intenção autodeclarada de persistência. Foram identificadas correlações estatisticamente significativas entre todos os construtos, corroborando a teorização proposta por Tinto. O modelo de regressão linear construído foi capaz de predizer 37% da variância da intenção de persistência. Isso indica que o modelo representa parcialmente o cenário investigado. Novas pesquisas para identificar outros fatores que influenciam na persistência estudantil no contexto investigado precisam ser conduzidas. Undergraduate Physics courses has one of the highest dropout rates in Brazilian universities. To face this problem, it is necessary a deep understanding of the causes that lead students to withdraw or persist in their undergraduate courses. Despite empirical research, the validation of a theoretical model that explains dropout and student persistence in the Brazilian context is a current challenge for researchers in the field. In this paper, we evaluate the suitability of the Tinto’s Persistence Motivation Model, developed in the United States of America, to represent the scenario of an undergraduate Physics course at a Brazilian public university. We carried out a quantitative study from data collected with a questionnaire answered by 168 undergraduate students. The questionnaire brings up statements related to the predictors of student persistence according to the Tinto model (academic self-efficacy, sense of belonging and perception of curricular relevance) and the self-declared intention of persistence. Statistically significant correlations were identified between all constructs, endorsing the theory proposed by Tinto. The linear regression model was able to predict 37% of the variance of intention to persist. This indicates that the model partially represents the investigated setting. New studies must be done to identify other aspects that impact student persistence in the investigated context.

Este trabalho apesenta alguns aspectos da difração no olho humano, tanto na pupila como nas células do cristalino e em estruturas no seu interior. As deduções relevantes são feitas em um Apêndice. Para complementar o entendimento dos fenômenos ópticos, são examinados alguns aspectos fisiológicos do olho, especialmente da retina. O objetivo do trabalho é fornecer exemplos que possam ajudar no ensino da óptica e motivar os estudantes a examinarem mais detalhadamente a difração, incluindo cálculos numéricos. Os exemplos incluem a visibilidade de estruturas como a Muralha da China quando observadas de longas distâncias, os pingos dos is das antigas bulas de remédio, a forma de moscas volantes e a razão pela qual vemos estrelas com pontas. Este artigo tem como objetivo atingir não apenas físicos e estudantes de física, mas, também, profissionais de outras áreas relacionadas à visão humana, como oftalmologistas, optometristas e técnicos e tecnólogos em oftálmica. This work presents some aspects of diffraction in the human eye, which occurs in the pupil, in the cells of the lens, and in structures within it. An Appendix presents the calculations necessary to understand the phenomenon of diffraction. To complement the understanding of optical phenomena, some physiological aspects of the eye, especially the retina, are examined. The purpose of the paper is to provide teachers and students with examples that can help in the study of optics and motivate students to take a closer look at diffraction, including numerical calculations. Examples include the visibility of structures like the Great Wall of China when viewed from long distances, the dots of the letters i and j from the drug information leaflet the shape of floaters, and why we see stars as pointy objects. This article targets physicists, physics students, and professionals from other areas related to human vision, such as ophthalmologists, opticians, and optometrists.

RESUMO O uso dos compostos poliméricos se limita às alvenarias de vedação no Brasil, devido aos critérios da NBR 16590 [1]. No entanto, deve-se avaliar o quanto este material pode contribuir quando aplicado em alvenarias estruturais. Sendo assim, esse estudo investigou o funcionamento de um tipo de composto polimérico, quando aplicado em alvenarias estruturais, realizando ensaios de caracterização química e física do material e de aderência na interface entre bloco e o ligante. Além dessas, foram investigadas a resistência à compressão axial de paredes em escala real, sendo uma amostra executada com as juntas horizontais preenchidas por argamassa cimentícia e outras duas contendo composto polimérico, com 2 e 4 filetes para assentamento dos blocos. Os resultados de caracterização do material ligante e interface mostraram que o composto polimérico possui maior resiliência e melhor desempenho à aderência, quando comparado à argamassa cimentícia. Já na análise global do sistema, verificou-se que a alvenaria construída com 4 filetes de composto polimérico atingiu a mesma resistência à compressão da amostra construída com argamassa cimentícia convencional (~138 kN/m na ruptura), a amostra com 2 filetes apresentou maior deformação vertical, 25 % em relação as demais, mostrando o potencial de utilização do composto polimérico em alvenaria estrutural. ABSTRACT The use of polymeric compounds is limited to sealing masonry in Brazil, due to the criteria of the NBR 16590 [1]. However, one must evaluate how much this material can contribute when applied to structural masonry. Thus, this study investigated the operation of a type of polymeric compound when applied in structural masonry, performing chemical and physical characterization tests and adhesion at the interface between block and binder. Besides these, we investigated the axial compressive strength of full-scale walls was investigated. One sample was made with horizontal joints filled with cementitious mortar and two containing polymeric compound, with 2 and 4 fillets for settlement the blocks. The characterization results of the binder material and interface showed that the polymeric compound has greater resilience and better adherence performance when compared to cementitious mortar. In the overall analysis of the system, it was found that masonry built with 4 fillets of polymeric composite achieved the same compressive strength of the sample built with conventional cement mortar (~ 138 kN/m at break), the sample with 2 fillets presented higher vertical deformation, 25% in relation to the others, showing the potential use of the polymeric compound in structural masonry.

RESUMO Compósitos formados de óxidos semicondutores têm sido sintetizados e testados quanto às suas propriedades e aplicações, também, como fotocatalisador de restauração de aquíferos por meio da degradação ou descoramento de corantes orgânicos. Foi preparado o nanocompósito Fe2O3-SnO2 pelo método Poliol, técnica não encontrada para este compósito até o momento na literatura, em refluxo em etilenoglicol. O compósito e os óxidos isolados foram sintetizados pelo mesmo processo, caracterizados e avaliados como fotocatalisadores da Rodamina-B em solução aquosa (10 mg.L⁻1). Os materiais coletados após o refluxo realizado em intervalos de tempo de 1 h e 8 h geraram Fe2O3 e SnO2, respectivamente e foram analisados por TGA/DTA e por DRX. Constatou-se a obtenção de α-Fe2O3 a 400 °C e do SnO2 a 650 °C. O compósito foi tratado a 700 °C por 1 h. A MEV comprovou a formação de um compósito nanoestruturado com nanopartículas de SnO2. As curvas BET indicaram materiais não porosos com áreas superficiais de 18, 45 e 20 m2.g⁻1 para as amostras preparadas de Fe2O3, SnO2 e o compósito, respectivamente. Os band gaps estimados em 1,9 eV, 3,5 eV e 1,8 eV, na mesma sequência anterior. Os ensaios de descoramento de Rodamina-B, pH 5,5 em exposição a luz visível e ultravioleta, mostraram propriedades completamente diferenciadas. As partículas de Fe2O3 mostraram adsorção física capaz de reduzir a absorção luminosa em 75% nos 15 minutos iniciais, porém não houve o descoramento ao longo dos 75 minutos seguintes. A presença do SnO2 na solução mostrou descoramento máximo de 45% após 120 minutos. O descoramento obtido pelo nanocompósito em 180 minutos foi de 20%, resultado atribuído ao total recobrimento da superfície das partículas do α-Fe2O3 pelas nanopartículas de SnO2, impedindo tanto a adsorção física do corante sobre o óxido de ferro como o andamento do mecanismo de absorção da luz seguido da degradação do corante. ABSTRACT Composites formed from semiconductor oxides have been synthesized and assessed for their properties and applications, as well as a photocatalyst for restoring aquifers through the degradation or bleaching of organic dyes. The Fe2O3-SnO2 nanocomposite was prepared by the Polyol method, a technique not found for this composite so far in the literature, under reflux in ethylene glycol. The composite and the isolated oxides were synthesized by the same process, characterized, and evaluated as photocatalysts of Rhodamine-B in aqueous solution (10 mg.L⁻1). The materials collected after the reflux performed at time intervals of 1 h and 8 h generated Fe2O3 and SnO2, respectively, were analyzed by TGA/DTA and by XRD. It was found that α-Fe2O3 was obtained at 400 °C and SnO2 at 650 °C. This composite was treated at 700 °C for 1 h. The SEM proved the formation of a nanostructured composite with SnO2 nanoparticles. The BET curves indicated non-porous materials with surface areas of 18, 45 and 20 m2.g⁻1 for the samples prepared from Fe2O3, SnO2 and the composite, respectively. The band gaps estimated at 1.9 eV, 3.5 eV and 1.8 eV, in the same sequence as above. The bleaching tests of Rhodamine-B, pH 5.5 in exposure to visible and ultraviolet light, showed completely different properties. The Fe2O3 particles showed physical adsorption capable of reducing light absorption by 75% in the initial 15 minutes, however, there was no bleaching over the next 75 minutes. The presence of SnO2 in the solution showed a maximum bleaching of 45% after 120 minutes. The discoloration obtained by the nanocomposite in 180 minutes was 20%, a result attributed to the total covering of the surface of the α-Fe2O3 particles by the SnO2 nanoparticles, preventing both the physical adsorption of the dye onto the iron oxide and the progress of the absorption mechanism. light followed by dye degradation.

RESUMO Esta pesquisa experimental tem como objetivo produzir bioconcretos de casca de arroz (BCCs) com uma matriz de misturas ternárias de cimento, cinza da casca de arroz e cinza volante. A primeira etapa consistiu na avaliação da influência de um aditivo superplastificante e um aditivo polifuncional no comportamento reológico de pastas cimentícias. O objetivo dessa etapa foi testar diferentes teores dos aditivos a fim de desenvolver uma pasta fluida que, após a adição de altas frações volumétricas de casca de arroz (CA), permita obter BCCs leves que possuam trabalhabilidade adequada para adensamento por vibração mecânica. Realizou-se uma trituração e um tratamento químico da CA, no intuito de melhorar sua aderência com a matriz. Os resultados experimentais mostram que o aditivo do tipo PF apresentou melhor compatibilidade com a matriz a um teor de 0,3%. Assim, os BCCs produzidos apresentaram-se coesos e sem segregação, com espalhamento de 210 ± 30 mm. A massa específica seca e a resistência à compressão foram determinadas aos 28 dias de idade. Com os resultados obtidos, os BCCs apresentaram massa específica entre 1000 e 1300 kg/m3 e resistência à compressão superiores a 8,0 MPa, indicando a possibilidade de utilização na produção de painéis leves e autoportantes. ABSTRACT This experimental research aims to produce rice husk bio-concretes (RBCs) with a matrix of ternary mixtures of cement, rice husk ash and fly ash. The first step consisted in an evaluation of the influence of a superplasticizer additive and a polyfunctional additive on the rheological behavior of cementitious pastes. The purpose of this step was to test different levels of additives in order to develop a paste that, after adding high volumetric fractions of rice husk, allows obtaining RBCs that have adequate workability for compaction by mechanical vibration. A grinding and chemical treatment process was carried out on the rice husk to improve its adhesion with the matrix. The experimental results show that the PF type additive showed better compatibility with the ternary combination at an optimal content of 0.3%. Thus, the RBCs produced were cohesive, without segregation, with spreading of 210 ± 30 mm. The dry specific mass and compressive strength of the RBCs were determined after 28 days of age. Based on the results obtained, the BCCs presented specific mass between 1000 and 1300 kg/m3 and compressive strength higher than 8.0 MPa, indicating the possibility of use in the production of lightweight and load bearing panels.

RESUMO Pesquisas na área da ciência e engenharia dos materiais têm buscado alternativas para melhorar as propriedades e características dos compósitos cimentícios. Para tanto, o uso de nanopartículas, como as nanopartículas de sílica vem sendo uma alternativa promissora no segmento de nanocompósitos, proporcionando melhorias das propriedades físicas, químicas e na durabilidade, devido a alteração na microestrutura do material. Estudos internacionais têm demonstrado benefícios com a incorporação de pequenos teores de nanossílica em concretos, pastas de cimento e argamassa, entretanto, existem divergências quanto ao teor e ao tamanho de nanopartículas de sílica incorporada, e seus respectivos efeitos nas propriedades do estado fresco e endurecido dos materiais cimentícios. Diante disso, o presente estudo tem como objetivo analisar a influência da adição de nanopartículas de sílica em compósitos cimentícios, a partir das verificações da resistência mecânica, da absorção de água e da exposição em ambientes agressivos, através de uma análise entre quatro compósitos cimentícios, sendo uma amostra de referência, e nas demais serão adicionados teores de 0,5%, 0,75% e 1,0% de nanossílica em relação à massa de cimento. Os compósitos cimentícios foram analisados mediante o ensaio de resistência à compressão aos 3, 7 e 28 dias, absorção de água e ataque ácido, todos aos 28 dias de cura. Diante dos resultados obtidos verificou-se que a adição de nanossílica promoveu uma maior densificação da matriz cimentícia, logo, melhorou a resistência à compressão, diminuiu a absorção de água e o ataque ácido em relação à referência. Por fim, dentre as misturas avaliadas, conclui-se que o compósito com adição de 0,5% de nanossílica apresentou as melhores contribuições à pesquisa sendo, aumento de 15,6% para resistência à compressão e redução de 4,9% para absorção de água e 0,2% e 1,4% para o ataque ácido pelo método de Miranda e pela ASTM C-267-01, respectivamente. ABSTRACT Research in materials science and engineering has sought alternatives to improve the properties and characteristics of cementitious composites. Therefore, the use of nanoparticles, such as silica nanoparticles, has been a promising alternative in the nanocomposite segment, providing improvements in physical, chemical and durability properties, due to the change in the material’s microstructure. International studies have shown benefits with the incorporation of small amounts of nanosilica in concrete, cement pastes and mortar, however, there are divergences regarding the content and size of nanoparticles of incorporated silica, and their respective effects on the properties of the fresh and hardened state of the cement materials. Therefore, the present study aims to analyze the influence of the addition of silica nanoparticles in cementitious composites, from the verifications of mechanical strength, water absorption and exposure in aggressive environments, through an analysis between four cementitious composites, being a reference sample, and in the others, contents of 0.5%, 0.75% and 1.0% of nanosilica will be added in relation to the cement mass. The cementitious composites were analyzed using the compressive strength test at 3, 7 and 28 days, water absorption and acid etching, all at 28 days of curing. In view of the results obtained, it was verified that the addition of nanosilica promoted a greater densification of the cementitious matrix, therefore, it improved the compressive strength, reduced the water absorption and the acid attack in relation to the reference. Finally, among the mixtures evaluated, it is concluded that the composite with the addition of 0.5% of nanosilica presented the best contributions to the research, being an increase of 15.6% for compressive strength and a reduction of 4.9% for water absorption and 0.2% and 1.4% for acid attack by Miranda method and ASTM C-267-01, respectively.

RESUMO O contrapiso é uma camada do sistema de piso de uma edificação, que é constituída de uma argamassa, geralmente de cimento e areia, cuja principal função, dentre tantas, é regularizar a superfície da base para possibilitar o recebimento do acabamento. Essa camada, que por muitas vezes foi negligenciada nos projetos construtivos e até por estudos científicos na área, atualmente é reconhecida como camada fundamental do sistema de pisos e que requer certas propriedades para o cumprimento adequado de suas funções, principalmente após a implementação da NBR 15575 de desempenho de edificações habitacionais, que trata do conforto acústico e térmico nas edificações. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é realizar uma revisão acerca da produção dessa argamassa e execução do contrapiso, ressaltando os tipos existentes, suas funções, propriedades requeridas e elaborar uma metodologia construtiva. Esse estudo torna-se necessário uma vez que não existem prescrições normativas a respeito das propriedades requeridas para o desempenho adequado dessa argamassa ou para seus parâmetros executivos, que atualmente é elaborada de acordo com uma metodologia empírica e sem padrão construtivo. Isso pode acarretar problemas no desempenho em serviço dos contrapisos, dificultar as pesquisas na área de engenharia com enfoque em sistemas de piso e aumentar o desperdício de materiais em uma obra. ABSTRACT Screed is a layer of the floor system of a building, which consists of a mortar, usually made of cement and sand, whose main function, among many, is to regularize the surface in order to allow applying the finishing floor. This layer, which has often been neglected in construction projects and even by scientific studies in area, is currently recognized as a fundamental layer of the floor system and it requires certain properties for the proper fulfillment of its functions, especially after the implementation of NBR 15575 of housing building performance, which deals with acoustic and thermal comfort in buildings. In this context, the objective of this work is to carry out a review about the production of this mortar and the execution of the screed, highlighting the existing types, their functions, required properties and develop a constructive methodology. This study becomes necessary since there are no normative prescriptions regarding the necessary properties for the adequate performance of this mortar or for its executive parameters, which is currently carried out according to an empirical methodology and without a constructive standard. This can cause problems in the performance of the screed in service, hinder researches in the engineering area with a focus on the floor system and increase the waste of materials in a building.

RESUMO Mantas de nanofibras de acetato de celulose (NFAC) possuem potencial aplicação como scaffolds por combinar elevada área superficial, elevada porosidade e interconexão entre os poros. Além disso, esses materiais também apresentam biodegradabilidade, boas propriedades mecânicas e compatibilidade com tecidos vivos, características essenciais para a aplicação na engenharia de tecidos. O objetivo deste trabalho foi produzir e caracterizar mantas de NFAC pela técnica de eletrofiação, visando investigar a influência dos parâmetros de processamento, tensão elétrica e distância de trabalho, nas características morfológicas das nanofibras. Para isso, foram produzidas mantas de NFAC utilizando soluções poliméricas em uma combinação dos solventes acetona/DMF, na concentração de 12% m/v. A morfologia das mantas de nanofibras obtida foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a caracterização química foi realizada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e as propriedades térmicas investigadas por análise termogravimétrica (TGA). As NFAC produzidas apresentaram estrutura morfológica no formato cilíndrico e alongado com diâmetro no intervalo de 154 a 185 nm, contendo contas com dimensões entre 0,5 e 4,0 nm, a depender dos parâmetros de processo utilizados. As NFAC obtidas para a distância de trabalho de 12 cm e tensões de 12 e 15 kV apresentaram maior uniformidade na distribuição dos diâmetros com valor médio de 184 ± 30 nm e com média de 23 ± 1 contas por área. ABSTRACT Cellulose acetate nanofiber (CAN) have great potential for application as scaffolds, for combining properties such as high surface area, high porosity and interconnection between poles. In addition, these materials also have biodegradability, good mechanics and compatibility with living tissues, characteristics for the application of tissues in tissue engineering. The aim of the work was to produce and characterize CAN blankets by the electrospinning technique, in order to investigate the influence of processing parameters, the applied voltage and the working distance, on the morphological characteristics of nanofibers. Therefore, CAN blanks were produced using polymeric solutions at a concentration of 12% m/v in a combination of acetone/DMF solvents. The morphology of the nanofiber blankets was analyzed by images of scanning electron microscopy (SEM), the chemical characterization was performed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and the thermal properties investigated by thermogravimetric analysis (TGA). The CAN produced showed a morphological structure in a cylindrical and elongated shape with diameters in the range of 154 to 185 nm, containing beads with dimensions between 0.5 and 4.0 nm, depending on the process parameters used. The CAN, obtained for the working distance of 12 cm and voltages of 12 and 15 kV, showed greater uniformity in the distribution of diameters with an average value of 184 ± 30 nm and an average of 23 ± 1 beads per area.

RESUMO Métodos convencionais de tratamento de águas residuais apresentam determinadas limitações, como a baixa remoção de poluentes orgânicos refratários, necessidade de grandes áreas de instalação e os elevados custos para implementação e operação. Assim, processos alternativos vêm sendo aplicados para o tratamento de água residuais, como a adsorção, pela sua versatilidade e a possibilidade de utilização de materiais alternativos (biossorventes). O processo de biossorção é considerado uma alternativa biotecnológica para o tratamento de águas residuais, por meio da utilização dos biossorventes, como resíduos agroindustriais. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo apresentar uma revisão bibliográfica de caráter exploratória e qualitativa, relacionando a aplicação do processo de biossorção na remoção de contaminantes em águas residuais. Assim, a maioria das biomassas vivas e mortas demonstraram ótimos resultados na captação de poluentes em meio aquoso, sendo promissoras no tratamento de águas residuais industriais. Além disso, resíduos agroindustriais que se acumulam por não apresentarem o correto gerenciamento, também foram testados para metais pesados e em sua maioria tiveram bom desempenho de capacidade biossortiva. A biomassa de natureza microbial apresentou menores valores de capacidade adsortiva para a remoção de poluentes, já que foi necessário o controle de nutrientes e das variáveis necessárias à sobrevivência das células. É importante destacar a maior complexidade de remoção dos compostos orgânicos, visto que apresentam em suas estruturas química grupos funcionais específico de natureza iônica diferente, dificultando a interação entre biossorvente e poluente orgânico. Por conseguinte, foi possível identificar a versatilidade do processo de biossorção, bem como a possibilidade de utilização de materiais alternativos. ABSTRACT Conventional wastewater treatment methods have certain limitations, such as the low removal of refractory organic pollutants, the need for large areas of installation, and the high costs for implementation and operation. Thus, alternative processes have been applied for the treatment of wastewater, such as adsorption, due to its versatility and the possibility of using alternative materials (biosorbents). The biosorption process is considered a biotechnological alternative for the treatment of wastewater, through the use of biosorbents, as agro-industrial waste. In this context, the present work aims to present an exploratory and qualitative bibliographic review, relating the application of the biosorption process in the removal of contaminants in wastewater. Thus, most of the living and dead biomasses showed excellent results in capturing pollutants in aqueous media, being promising in the treatment of industrial wastewater. In addition, agro-industrial waste that accumulate because they are not properly managed, have also been tested for heavy metals and have mostly performed well in terms of biosorptive capacity. Microbial biomass had lower adsorptive capacity values to pollutant removal since it was necessary to control nutrients and the variables necessary for cell survival. It is important to highlight the greater complexity of removal of the organic compounds, since they present in their chemical structures specific functional groups of different ionic nature, making the interaction between biosorbent and organic pollutant difficult. Therefore, it was possible to identify the versatility of the biosorption process, as well as the possibility of using alternative materials.

RESUMO O estudo sobre corantes e seus impactos no meio ambiente são condição para que informação técnicas capazes de proporcionar melhores práticas de gestão sejam adotadas. A falta de informação na Ficha de Informação Sobre Produtos Químicos (FISPQ), regulamentada pela ABNT, do Índigo Carmim motivou a investigação sobre toxidez desse corante em solo. No presente trabalho utilizou-se o método respirométrico para verificar a quantidade de CO2 liberada pela respiração da biota do solo. Foi estudado com a intenção de determinar o comportamento dos microrganismos na presença do Índigo Carmim nas concentrações de 1, 100 e 1000 ppm. Os resultados demonstram que o Índigo Carmim não apresenta efeitos tóxicos para os microrganismos presentes no solo analisado. Além disso, foi verificado um incremento na respiração da biota, indicando biodegradabilidade do corante. ABSTRACT The study of dyes and their impacts on the environment is a condition for adopting technical information capable of providing better management practices. The lack of Índigo Carmim Material Safety Data Sheet (MSDS) information’s, which, in Brazil, is regulated by the ABNT motivated the investigation about toxicity of this dye in soil. This work used the respirometric method to verify the amount of CO2 released by the respiration of the soil biota. The microorganisms’ behaviors were studied in the presence of Indigo Carmine at concentrations of 1, 100 and 1000 ppm. The results demonstrate that Indigo Carmine does not present toxic effects for the microorganisms present in the analyzed soil. In addition, an increase in biota respiration has been demonstrated, indicating biodegradability of the dye.

RESUMO O uso de tratamentos em aços tem como característica melhorar o desempenho mecânico desses materiais durante aplicação. Nesse contexto, a cementação sólida é um tratamento termoquímico que possibilita o aumento da dureza nas superfícies dos metais, por meio da difusão de carbono da atmosfera de um forno para a superfície do metal. A têmpera, por sua vez, é um tratamento térmico que tem o intuito de elevar a dureza do aço, por meio do aquecimento do metal até a austenitização e o posterior resfriamento rápido, formando uma microestrutura predominantemente martensítica. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar as microestruturas formadas após a aplicação de têmpera e cementação sólida em aços ABNT/SAE 1020, utilizando técnicas metalográficas e ensaios de dureza. Após a realização dos tratamentos, as amostras foram analisadas via ensaios de dureza Rockwell e microdureza Vickers, microscopia óptica e macrografia. Os resultados dos ensaios de dureza mostraram que a dureza das amostras temperadas e cementadas foi superior à dureza das amostras sem tratamento. Além disso, não houve influência significativa da granulometria do carvão vegetal na dureza das amostras cementadas, devido à alta variabilidade dos valores. Por meio da microscopia óptica e dos resultados de ensaios de microdureza Vickers, foi possível identificar que as amostras cementadas apresentaram elevada dureza da região da camada cementada, causada pela formação de martensita de alto e baixo carbono, com um núcleo mais tenaz, devido à presença de ferrita e perlita. As amostras com têmpera, por sua vez, apresentaram uma microestrutura de baixa dureza, o que também foi verificado pelo ensaio de microdureza. ABSTRACT The use of steel heat treatments aims to improve the mechanical performance of these materials during their application. In this context, solid cementation is a thermochemical treatment that makes it possible to increase the hardness on metal surfaces, through the diffusion of carbon from the atmosphere of an oven to the metal surface. On the other hand, quenching is a heat treatment that aims to increase the hardness of the steel, by heating the metal until austenitization and subsequent rapid cooling, forming a predominantly martensitic microstructure. The objective of the present work was to characterize the microstructures formed after the application of the quenching and solid carburizing of ABNT/SAE 1020 steels, using metallographic techniques and hardness tests. After carrying out the treatments, the samples were analyzed using Rockwell hardness tests, Vickers microhardness tests, and by optical microscopy and macrography. The results of the sample hardness tests showed that the hardness of the carburized and quenched samples is superior to the hardness of the untreated samples. In addition, there was no significant influence of the granulometry of charcoal on the hardness of the carburized samples, due to the high variability of the hardness values obtained. Through the optical microscopy and the results obtained in the Vickers microhardness tests, it was possible to notice that the carburized samples showed a great increase in the hardness of the region of the carburized layer, caused by the formation of high and low carbon martensite, with a more tenacious due to the presence of ferrite and pearlite. The quenched samples presented a low hardness microstructure, which was also verified by the microhardness test.

RESUMO Os transformadores de potência são equipamentos essenciais nos processos de geração e distribuição de energia elétrica, e são, normalmente, isolados com papel e fluidos isolantes. Os fluidos isolantes têm dupla função: isolamento elétrico do sistema refrigeração por troca térmica. A vedação adequada desse equipamento é fundamental para que não ocorra vazamento do fluido isolante, que pode causar redução do tempo de vida útil do transformador, bem como problemas ambientais. Neste artigo são apresentados resultados obtidos para formulações de borracha nitrílica (NBR) preparadas com diferentes concentrações de peróxido de dicumila 40% em Carbonato de cálcio (6,0/ 8,0 e 10,0 phr) e teores de acrilonitrila (35 e 44%). Os ensaios de envelhecimento foram conduzidos sistematicamente sob três condições: óleo mineral isolante (OMI), éster natural isolante (ENI) soja e milho, tradicionalmente empregados como fluido isolante nos transformadores de potência. Os efeitos do envelhecimento térmico da NBR em OMI e ENI, bem como os efeitos na formação das ligações cruzadas das cadeias foram estudados usando métodos de caracterização como reometria de disco oscilatório, inchamento em solvente, variação de massa, volume e dureza Shore A. Também foi determinada a densidade de ligações cruzadas e a massa molar média entre as ligações pela teoria de Flory-Rehner. Foi possível observar um comportamento diferente nos elastômeros de vedação quando envelhecidas em OMI e ENI influenciado pelo teor de ligações cruzadas e de acrilonitrila das amostras. ABSTRACT Power transformers are essential equipment in the electric energy generation and distribution processes and are usually chosen with paper and insulating fluids. Insulating fluids have a dual function of insulation and heat exchange. Proper sealing of this equipment is essential to prevent leaks of the insulating fluid, which can cause a reduction in the life of the transformer, as well as environmental problems. Different compositions were formulated in nitrile rubber (NBR) compatible with those used as seals in power transformers, with different acrylonitrile contents (35 and 44%) and dicumyl peroxide (6.0 / 8.0 and 10.0 phr). The aging tests were conducted systematically under three conditions: insulating mineral oil (IMO), insulating natural ester (INE) soy and corn, traditionally used as insulating fluid in power transformers. The effects of the thermal aging of nitrile rubber on IMO and ENI, as well as the effects of the cross-linking content of the chains were studied using characterization methods such as oscillating disk rheometry, swelling, variation in mass, volume and Shore A hardness. The density of crosslinks and the average molar mass between the links were also determined by the Flory-Rehner theory. Changes in physical properties during the aging process were analyzed and compared. It was possible to observe a different behavior in the sealing elastomers when aged in IMO and ENI influenced by the crosslinks and acrylonitrile contents in the samples.

RESUMO A Termorretificação é um método que se utiliza visando incrementar as propriedades físicas, químicas e mecânicas da madeira, expondo amostras a temperaturas elevadas. No presente estudo, avaliaram-se as melhorias e implicações proporcionadas pela termorretificação nas espécies amazônicas Angelim Vermelho, Cedro, Quaruba e Muiracatiara, quanto às alterações nas propriedades físicas, alterações na coloração, possíveis trincas, além disso, foi realizada a identificação anatômica destas espécies. A termorretificação foi realizada a temperaturas de 130, 150 e 170 °C. As maiores alterações na coloração foram evidenciadas nas espécies Angelim Vermelho e Muiracatiara. O aparecimento de trincas foi observado, principalmente, a 170 °C. A perda de massa foi diretamente proporcional ao emprego de maiores temperaturas. Alterações na densidade da madeira foram verificadas após o processo de termorretificação, com destaque para o Angelim Vermelho, seguindo um padrão linear com redução da densidade de acordo com o aumento das temperaturas aplicadas. Os ensaios da variação volumétrica revelaram uma redução da higroscopicidade das espécies tratadas em relação às testemunhas, exceto para o tratamento do Angelim Vermelho a 130 ºC. A análise anatômica possibilitou a identificação até nível de espécie, sendo as espécies estudadas: Dinizia excelsa Ducke, Cedrela fissilis Vell, Astronium ulei Mattick e Vochysia maxima Ducke, para Angelim Vermelho, Cedro, Muiracatiara e Quaruba. ABSTRACT Thermal rectification is a method that is used to increase the physical, chemical and mechanical properties of the wood, exposing samples to high temperatures. In the present study, the improvements and implications provided by thermal rectification in the Amazon species Angelim Vermelho, Cedro, Quaruba and Muiracatiara were evaluated, regarding changes in physical properties, changes in color, possible cracks, in addition to the anatomical identification of these species. Thermal rectification was carried out at temperatures of 130, 150 and 170 °C. The greatest changes in color were observed in the species Angelim Vermelho and Muiracatiara. The appearance of cracks was observed mainly at 170 °C. The loss of mass was directly proportional to the use of higher temperatures. Changes in the density of the wood were verified after the thermal rectification process, in which Angelim Vermelho stands out following a linear pattern with reduced density according to the increase in applied temperatures. The tests of the volumetric variation revealed a reduction of the hygroscopicity of the treated species in relation to the controls, except for the treatment of Angelim Vermelho at 130 ºC. The anatomical analysis allowed the identification up to species level, being the studied species: Dinizia excelsa Ducke, Cedrela fissilis Vell, Astronium ulei Mattick and Vochysia maxima Ducke, for Angelim Vermelho, Cedro, Muiracatiara and Quaruba.

RESUMO O presente artigo teve como objetivo o estudo de argamassa autoadensável com composições de agregado miúdo (areia de rio e areia de britagem) com intuito de reduzir o consumo de areia natural de rio, uma vez que a mesma gera um impacto devido a sua extração. No estado fresco, as argamassas produzidas foram avaliadas quanto à densidade de massa, teor de ar incorporado, fluidez e análise de borda. No estado endurecido foram determinadas as resistências à tração e à compressão; o módulo de elasticidade dinâmico e a densidade de massa aparente. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que a substituição de areia natural de rio por areia de britagem diminuiu a demanda de água nas argamassas autoadensáveis, resultando num aumento do consumo de cimento Portland por m3, em um menor volume de pasta para a mesma fluidez, isso devido ao maior módulo de finura da areia de britagem e melhor empacotamento em função da granulometria mais contínua. Com a diminuição da relação água/cimento houve um aumento dos valores de resistência à compressão e à tração e do módulo dinâmico, obtendo valores acima do mínimo exigido por norma. Como o consumo de cimento Portland por m3 também aumentou, evidencia-se a possibilidade de ajuste na composição reduzindo o seu consumo para uma dada resistência. Assim, com o aumento do teor de areia de britagem e de cimento Portland, as argamassas obtiveram um menor índice de intensidade de ligante, assim mais eficientes. ABSTRACT This article aimed to study self-compacting mortar with fine aggregate compositions (river sand and crushed sand) in order to reduce the consumption of natural river sand, since it generates an impact due to its extraction. In the fresh state, the mortars produced were evaluated for specific gravity, air entrained content, fluidity and appearance (surface finish). In the hardened state were also determined the tensile and compressive strengths; elasticity modulus and specific gravity. From the results obtained, it was concluded that the replacement of natural river sand by crushing sand reduced the water demand in self-compacting mortars (higher cement consumption), resulting in a lower volume of paste for the same fluidity, due to the greater fineness modulus of sand from crushing and better packing due to more continuous granulometry. The decrease in the water-cement ratio resulting in an increase in the compressive strength, tensile strength and the elasticity modulus, obtaining values above the minimum required by standard specification. However, as the consumption coefficient of Portland cement has also increased, the possibility of adjusting the composition is evident, reducing the consumption coefficient of Portland cement for a given strength. With the increase in the crushing sand and Portland cement content, the mixtures obtained a lower binder intensity index, more efficient.

O software Maxima é um sistema de computação algébrica distribuído gratuitamente. Trata-se, portanto, de uma alternativa gratuita a sistemas utilizados para pesquisa em Física, assim como na elaboração de recursos digitais para o Ensino de Física. No presente trabalho, apresenta-se uma das formas de se aplicar o software Maxima ao Ensino de Física utilizando o exemplo da solução numérica da equação de condução de calor unidimensional. Com auxílio da ferramenta Draw, que permite criar GIFs diretamente dentro do programa Maxima, geram-se simulações da variação de temperatura em uma haste condutora térmica isolada cujas extremidades estejam submetidas a temperaturas fixas arbitrárias. Tais exemplos podem ser utilizados para facilitar o ensino das dinâmicas das soluções da equação de condução de calor, bem como o método numérico das diferenças finitas aplicado a equações diferenciais parciais. Maxima software is a freely distributed computer algebra system. It is, therefore, a free alternative to systems applied to Physics research as well as to the development of digital resource for Physics teaching. In this work, one of the manners of applying Maxima to Physics teaching is presented by solving numerically the one-dimensional heat equation. With help of a tool named Draw, which allows to create GIFs directly from Maxima input, simulations of the thermic variation in a thermic conducting isolated bar which extremities are subjected to fixed arbitrary temperatures are generated. The presented examples can be used to facilitate the understanding of dynamic situations arising from the heat equation as well as the numerical method of finite differences applied to solve partial differential equations.

RESUMO Este trabalho tem como objetivo entender a influência da oxidação nos fios de cobre e seus impactos em materiais soldados através do processo ultrassônico em componentes automotivos. 42 (quarenta e duas) amostras de cobre foram extraídas e subdividas em 7 (sete) grupos com 6 (seis) amostras cada um para o experimento, onde o primeiro grupo contou com amostras sem oxidação e o último grupo conta com amostras que foram envelhecidas em 360 dias. Estas amostras foram soldadas através do processo ultrassom com parâmetros que garantiram os requisitos mínimos de soldabilidade, critérios visuais e a união completa dos filamentos de cobre na junta. Após isso, os materiais soldados foram submetidos a validação da soldagem através da medição da força de tração de cisalhamento para garantir os requisitos mínimos exigidos por norma interna do setor automotivo. As amostras sem oxidação atenderam aos parâmetros de engenharia e resultaram nos maiores valores de força de tração de cisalhamento. Nas amostras com presença de oxidação, o aumento da energia de soldagem proporcionou a redução da força de cisalhamento dos 6 (seis) grupos, apresentando 1 amostra que ficou abaixo do parâmetro mínimo estabelecido para força de cisalhamento. ABSTRACT The main objective of this work is to understand the influence of oxidation on copper wires and its impacts on materials welded through the ultrasonic process in automotive components. 42 (forty-two) copper samples were extracted and subdivided into 7 (seven) groups with 6 (six) samples each for the experiment, where the first group had samples without oxidation and the last group had samples that were aged in 360 days. These samples were welded through the ultrasonic process with parameters that ensured the minimum requirements for solderability, visual criteria and the complete union of the copper filaments in the joint. After that, the welded materials were submitted to welding validation by measuring the shear traction force to guarantee the minimum requirements demanded by the internal standard of the automotive sector. The samples without oxidation met the engineering parameters and resulted in the highest values of shear tensile strength. In the samples with the presence of oxidation, the increase in welding energy provided a reduction in the shear force of the 6 (six) groups, with 1 sample that was below the minimum parameter established for shear force.

O problema do movimento harmônico clássico subamortecido através de uma força linearmente proporcional à velocidade é revisitado. Diversas propriedades do sistema usualmente não estudadas são abordadas como o papel das constantes do deslocamento, os instantes de tempo de retorno, as posições de retorno, os instantes de tempo de velocidade máxima, as posições de velocidade máxima, as energias, as potências e a distância total percorrida. Expressões para estas quantidades são obtidas mostrando a influência das condições iniciais do movimento e a influência do amortecimento.

O ensino de Física Médica evolui a cada ano no Brasil. A necessidade de métodos didáticos e interativos cresce de maneira proporcional visando uma maior motivação e melhor aprendizagem por parte dos alunos. Nos cursos de graduação em Física Médica no Brasil, a disciplina de Física das Radiações é fundamental para a formação profissional do estudante. O objetivo deste trabalho é utilizar o código de Monte Carlo TOPAS para simular experimentos que possibilitem a discussão de conteúdos abordados na disciplina de Física das Radiações. A ferramenta poderá ser utilizada por docentes ao ministrar essa disciplina e por alunos que queiram aprofundar seus conhecimentos e serem introduzidos ao método de Monte Carlo. Inicialmente, foi realizada a validação do TOPAS para os espectros de fótons utilizados através da comparação com dados da literatura. Com isso, foi possível elaborar os arquivos de entrada e realizar a análise de dados dos arquivos de saída para diferentes configurações de irradiação abordadas academicamente de modo a evidenciar a influência de fatores como: estatística das curvas pelo número de histórias; tamanho do campo de irradiação; meios homogêneos e heterogêneos; feixes incidentes de diferentes naturezas. Os resultados obtidos mostram que as simulações elaboradas possibilitam uma análise correta e dinâmica dos processos de interação da radiação com a matéria abordados em Física das Radiações.

RESUMO A soldagem de aços dissimilares, como os aços inoxidáveis duplex e superausteníticos é muitas vezes utilizada em aplicações industriais. O efeito da energia de soldagem na zona termicamente afetada (ZTA) e zona de fusão (ZF) apresenta lacunas de conhecimento a serem pesquisadas em relação às propriedades metalúrgicas e mecânicas destes aços. Variações na aplicação da energia da soldagem podem favorecer a presença de maior volume das fases ferrítica ou austenítica, e em casos mais críticos, ocasionar a formação de precipitados deletérios à resistência a corrosão. Este trabalho tem o objetivo avaliar as propriedades metalúrgicas, mecânicas e a resistência à corrosão da soldagem dissimilar composta de aço inoxidável duplex S32205, como metal de base, e aço inoxidável superaustenítico como metal de solda. Verificou-se os efeitos na microestrutura, sensitização e anisotropias com aplicação de diferentes aportes térmicos. Na análise microestrutural foi verificado a formação de constituintes de primeira fase, como a austenita de contorno de grãos (GBA), austenita de witmanstatten (WA), austenita intragranular (IGA) e austenita secundária (γ2). Os valores de microdureza encontrados foram superiores aos referenciados na literatura. Nos ensaios de corrosão, em ambientes com cloretos oxidantes, as amostras apresentaram corrosão por pitting, sendo detectada elevada perda de massa nos corpos de prova. Conclui-se que na ZTA as características metalúrgicas se mantiveram após a variação do aporte térmico e na ZF houve incremento da perda de massa no ensaio de corrosão nas amostras analisadas. ABSTRACT The welding of dissimilar steels such as duplex and superaustenitic stainless steels is often used in industrial applications. The effect of welding energy on the heat-affected zone (ZTA) and fusion zone (ZF) presents knowledge gaps to be researched in relation to the metallurgical and mechanical properties of these steels. Variations in the application of welding energy can favor the presence of a greater volume of the ferritic or austenitic phases, and in more critical cases, cause the formation of precipitates harmful to corrosion. This work aims to evaluate the metallurgical, mechanical properties and corrosion resistance of dissimilar welding composed of duplex stainless steel S32205, as base metal, and superaustenitic stainless steel as weld metal, verifying the effects on microstructural, sensitization and anisotropies with the application of different heat inputs. In the microstructural analysis, the formation of first phase constituents, such as grain boundary austenite (GBA), witmanstatten austenite (WA), intragranular austenite (IGA) and secondary austenite (γ2) was verified. The microhardness values found were higher than those reported in the literature. In the corrosion tests, in environments with oxidizing chlorides, the samples showed pitting corrosion, with a high loss of mass in the specimens being detected. It is concluded that in the ZTA the metallurgical characteristics were maintained after the variation of the thermal input and in the ZF there was an increase in the loss of mass in the corrosion test in the analyzed samples.

RESUMO O estado de Minas Gerais é o maior produtor de minério de ferro e, consequentemente, de rejeito de minério de ferro (RMF) do Brasil. Esta atividade de grande impacto ambiental está no centro das discussões políticas e sociais atuais devido aos desastres com rompimento de barragens ocorridos nas cidades de Mariana (2015) e de Brumadinho (2019), ambas mineiras. Estes eventos põem em discussão os métodos de descarte do RMF e coloca em destaque a possibilidade de um uso mais sustentável para este resíduo. Uma das alternativas é a utilização do RMF como insumo na fabricação de componentes da construção civil. Este trabalho avaliou a viabilidade do uso de RMF como agregado miúdo em microconcretos para a produção de elementos vazados. Para isso, o RMF foi caracterizado por meio de ensaios físicos e químicos. A dosagem do microconcreto foi realizada com base no método ABCP com fc28 = 25 MPa e abatimento do tronco de cone entre 80 e 100 mm. Para a análise mecânica do microconcreto, foram moldados corpos de prova (10x20 cm) cilíndricos e realizados ensaios de resistência à compressão, absorção e índice de vazios, após 28 dias de cura. Para obter parâmetros de durabilidade, foram realizados ensaios de carbonatação natural aos 60, 120 e 180 dias, carbonatação acelerada aos 28 e 56 dias (teor de CO2 = 5%; Umidade Relativa = 65%), além de ensaio de ataque ácido (solução H2SO4 a 5%). O estudo apontou para a viabilidade da substituição do agregado miúdo por RMF na produção de microconcretos para elementos vazados, sem prejuízo para a sua durabilidade. ABSTRACT The Minas Gerais state is the largest producer of iron ore and, as a result, iron ore tailings (IOT) of Brazil. This activity has a great environmental impact and it is currently the subject of political and social discussions in Brazil, due to disasters with disruption of mining dams that occurred in the cities of Mariana (2015) and Brumadinho (2019), both cities of Minas Gerais. These events bring into discussion the currents methods of IOT disposal and highlight the possibility of a more sustainable use of mining tailings. One of the sustainable alternatives is the use of IOT as an input in the manufacture of civil construction components. In this way, this paper aimed to evaluate the feasibility of using iron ore tailing as fine aggregate in microconcretes for the production of hollow elements (brick vents). Thus, the IOT was characterized through physical and chemical tests. The dosage of microconcrete was performed based on ABCP method with fc28= 25 MPa and the slump test between 80 e 100mm. For the mechanical analysis of the microconcrete, cylindrical specimens (10x20cm) were molded and tests were executed on them, such as compression and flexure strength, water absorption and void ratio. after 28 days curing. To obtain durability parameters, was performed natural carbonation tests at 60, 120 and 180 days, accelerated carbonation tests at 28 and 56 days (CO2 content = 5%; relative humidity (RH) = 65%), and acid attack test (H2SO4 solution content = 5%). The research indicates the feasibility of replacing of the fine aggregate by IOT in the production of microconcretes for hollow elements (brick vents) confection without prejudice to its durability.

RESUMO A fim de minimizar o impacto ambiental ocasionado pelas misturas asfálticas a quente surgiram as chamadas misturas asfálticas mornas. Este trabalho investigou o uso da cera de carnaúba tipo 1, nos teores de 1, 2 e 3% por peso de ligante asfáltico classificado com penetração 50/70, como aditivo incorporado às misturas asfálticas para a obtenção de misturas mornas. Os resultados apontaram uma redução de até 9 °C na temperatura de mistura e 7 °C na temperatura de compactação com o uso de 2 e 3% de cera. As misturas asfálticas foram dosadas pelo método Superpave e submetidas a ensaios mecânicos: ensaios de resistência à tração, dano por umidade induzida, módulo de resiliência, módulo dinâmico e vida de fadiga. A incorporação de 2% acarretou resultados superiores quanto ao desempenho mecânico das misturas asfálticas, principalmente ao dano por umidade induzida, e uma maior redução das temperaturas de mistura e compactação. Portanto, as misturas cumpriram as exigências mecânicas e se apresentaram viáveis tecnicamente, podendo contribuir para mitigação de danos ambientais como a redução do consumo de energia e as emissões de CO2 em usinas asfálticas. ABSTRACT In order to minimize the environmental impact caused by hot asphalt mixtures, the so-called warm asphalt mixtures emerged. This work investigated the use of type 1 carnauba wax, at levels of 1, 2, and 3% by weight of asphalt binder classified with penetration 50/70, as an additive incorporated into asphalt mixtures to obtain warm mixtures. The results showed a reduction of up to 9 °C in the mixing temperature and 7 °C in the compaction temperature with the use of 2 and 3% wax. The asphalt mixtures were dosed by the Superpave method and submitted to mechanical tests: tensile strength tests, induced moisture damage, modulus of resilience, dynamic modulus and fatigue life. The incorporation of 2% resulted in superior results in terms of the mechanical performance of the asphalt mixtures, mainly in terms of induced moisture damage, and a more significant reduction in mixing and compaction temperatures. Therefore, the mixtures complied with the mechanical requirements and were technically viable, contributing to the mitigation of environmental damages such as the reduction of energy consumption and CO2 emissions in asphalt plants.

RESUMO A intensa atividade industrial na região Amazônica gera grande quantidade de resíduos, entre eles, os resíduos lignocelulósicos não madeireiros. O presente estudo avaliou a utilização do tegumento de murumuru (Astrocaryum murumuru Mart.) na produção de um compósito de madeira plástica, em que se utilizou a proporção 70/30 de polipropileno e tegumento de murumuru e 2% de anidrido maleico. Os compósitos de madeira plástica foram moldados por compressão em uma prensa termo hidráulica. O tegumento de murumuru foi caracterizado quanto ao seu teor de lignina e celulose e quanto a sua morfologia através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os compósitos foram avaliados quanto a sua morfologia por meio do MEV e quanto as suas propriedades mecânicas por meio do ensaio de resistência a flexão, onde as placas de PP puro apresentaram desempenho mecânico 21,7% superior ao compósito com 30% de resíduo, para valores de significância (P < 0,05) não houve diferença estática entre as placas. Os padrões de espectrometria de infravermelho indicaram que a composição da carga vegetal se caracteriza de constituintes como lignina, celulose e hemicelulose. Os resultados obtidos indicaram bom desempenho da madeira plástica, desta forma, o objetivo deste trabalho foi alcançado. ABSTRACT The intense industrial activity in the Amazon region generates a large amount of waste, including non-wood lignocellulosic waste. The present study evaluated the use of murumuru tegument (Astrocaryum murumuru Mart.) in the production of a plastic wood composite, in which a 70/30 proportion of polypropylene and murumuru tegument and 2% maleic anhydride were used. The wood-plastic composites were compression molded in a thermo-hydraulic press. The murumuru tegument was characterized as to its lignin and cellulose content and as to its morphology through Scanning Electron Microscopy (SEM). The composites were evaluated for their morphology through SEM and for their mechanical properties through the flexural strength test, where the pure PP plates showed a mechanical performance 21.7% higher than the composite with 30% residue, for Significance values (P < 0.05) there was no static difference between the plates. The infrared spectrometry patterns indicated that the composition of the vegetal filler is characterized by constituents such as lignin, cellulose and hemicellulose. The results obtained indicated good performance of plastic wood, thus, the objective of this work was achieved.

RESUMO Os polímeros utilizados para impressão 3D do tipo FFF apresentam uma sensibilidade muito grande às variações de temperatura, que vai desde o processo de fabricação até o uso do produto final. Essa é uma característica importante para o processo de impressão, porém, pode representar um fator limitante para sua utilização em ambientes com grandes variações de temperatura. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo analisar o comportamento mecânico de corpos de provas de PLA (ácido polilático) fabricados por impressão 3D utilizando a tecnologia FFF (Fabricação por Filamento Fundido) e submetido às temperaturas de 5°C, 25°C e 45°C. Foram realizados testes de tração e flexão em três pontos em corpos de prova fabricados em três orientações diferentes (flat, on-edge e upright). Foi utilizado um equipamento constituído por uma câmara térmica e um sistema de controle de temperatura anexado a uma Máquina Universal de Ensaios. Os corpos de prova foram distribuídos em grupos experimentais de 5 unidades cada. Todos os parâmetros de impressão foram iguais para todos os grupos. O PLA à 5°C apresentou um aumento significativo do módulo de elasticidade e limite de escoamento, gerando um comportamento mais frágil. À 25°C, o comportamento mecânico foi semelhante à literatura. Por fim, à 45°C, foi observado uma queda na resistência e um aumento acentuado da plasticidade do PLA, devido à proximidade da temperatura de transição vítrea. Os corpos de prova impressos nas orientações flat e on-edge apresentaram desempenho mecânico similar, enquanto os corpos de prova impressos na orientação upright apresentaram os menores valores das propriedades mecânicas analisadas. ABSTRACT Polymers used for 3D printing with FFF technology are very sensitive to temperature variations, which occurs from its manufacturing process to its final usage. This is an important characteristic for the printing process, however it can represent a limiting factor for its use in environments with large temperature variations. Therefore, this paper aimed to analyze the mechanical behavior of PLA (polylactic acid) specimens manufactured by 3D printing using the FFF (Fused Filament Fabrication) technology and subjected to temperatures of 5°C, 25°C and 45°C. Tensile and three-point bending tests were performed on specimens manufactured in three different orientations (flat, on-edge and upright). An equipment, consisting of a thermal chamber and a temperature control system attached to the Universal Testing Machine, was used to control the temperature in the environment where the specimens were subjected to the mechanical tests. The specimens were distributed in experimental groups of 5 units each. All printing parameters were the same for all groups. PLA at 5°C showed a significant increase in the modulus of elasticity and yield strength, causing a more fragile behavior. At 25°C the mechanical behavior was similar to the literature. Lastly, at 45°C, a decrease in strength and a high increase in PLA plasticity were observed, due to the proximity of the glass transition temperature. The specimens printed in the flat and on-edge orientations presented similar mechanical performance, while the ones printed in the upright orientation presented the lowest values of the analyzed mechanical properties.

RESUMO O gesso tem conquistado, ao longo do tempo, cada vez mais espaço na área da construção civil. Apesar dos avanços obtidos no emprego do gesso, este material ainda apresenta limitações, dentre elas a absorção de água devido ao seu caráter hidrofílico, o que limita a sua aplicação em ambientes externos. Com o propósito de reduzir a absorção de água, ampliando a sua aplicação em revestimentos externos, este trabalho visa a incorporação do polímero silicone (caráter hidrofóbico) a matriz gesso. Diante disso, sintetizou-se o compósito gesso-silicone, conforme a norma NBR 12128 (2016). Utilizou-se uma razão água/gesso de 0,7 e variou-se os seguintes parâmetros, a partir de um planejamento fatorial 22: (1) teor de silicone: (−) 1% e (+) 5% (silicone/gesso) e (2) teor de clorofórmio: (−) 0% e (+) 12%. Os materiais obtidos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), análises térmicas e Raman. Determinou-se também a resistência mecânica a compressão, o tempo de impermeabilização e o tempo de pega. Percebeu-se que a incorporação do silicone conferiu ao gesso uma redução na absorção de água e um retardamento no tempo de pega. Notou-se que ao adicionar o silicone ao gesso, não houve mudança na resistência à compressão, porém ao adicionar silicone com clorofórmio ocorreu uma redução em 1MPa comparado com a matriz gesso. O compósito gesso-silicone possui potencial aplicação em revestimentos, visto promover uma redução na absorção da água. ABSTRACT Gypsum has conquered, over time, more and more space in the area of civil construction. Although the advances obtained in the use of gypsum, this material still has limitations, including water absorption due to its hydrophilic character, which limits its application in external ambience. The purpose of reducing water absorption, expanding its application in external coatings, this work aims at the incorporation of the silicone polymer (hydrophobic character) to the gypsum matrix. Therefore, the gypsum-silicone composite was synthesized, according to the norm NBR 12128 (2016). A water/gypsum ratio of 0.7 was used and the following parameters were varied, based on a factorial planning 22: (1) silicone content: (−) 1% and (+) 5% (silicone/gypsum) and (2) chloroform content: (−) 0% and (+) 12%. The materials obtained were characterized by scanning electron microscope (SEM), infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermal analyzers and Raman spectrometers. The mechanical resistance to compression, the waterproofing time and the setting time were also determined. The incorporation of silicone gave the gypsum a reduction in water absorption and retardation in setting time. When adding the silicone to the plaster, there was no change in the compressive strength, however, when adding silicone with chloroform, there was a reduction of 1MPa compared to gypsum paste. The gypsum-silicone composite has potential application in coatings, promoting a reduction in water absorption.

Neste trabalho, realizamos um estudo numérico para o modelo cosmológico de Friedmann partindo de conceitos Newtonianos. Originalmente, esse modelo foi construído utilizando o ferramental matemático da Relatividade Geral, que possui grande nível de complexidade e não é acessível para os estudantes dos níveis iniciais da graduação. Sendo assim, a abordagem desse modelo através de conceitos Newtonianos torna acessível a compreensão de alguns conceitos básicos da Cosmologia. Além disso, também é possível que o estudante utilize esse material como uma introdução aos estudos dos métodos numéricos e computacionais. Na descrição de um Universo expansivo, as equações diferenciais são resolvidas numericamente pelo Método de Runge-Kutta de quarta ordem. Os resultados apresentados pelos gráficos das soluções numéricas condizem com os dados observacionais, descrevendo qualitativamente as eras pelas quais o Universo passou. Como motivação para o estudante, disponibilizamos as rotinas computacionais em C, Octave e Simulink. In this work, we study Friedmann’s cosmological model from a numerical approach. To obtain Friedmann’s equations, we use Newtonian concepts. In general, this model has been constructed using the mathematical tools of General Relativity, which have a high level of complexity and are not easily approachable to initial-grade undergraduate students. For this reason, the approach of this model using Newtonian concepts makes the understanding of basic cosmology concepts. Furthermore, it is also possible to make the student use this work as an introduction to numerical and computational methods. Describing an expansive Universe, the differential equations are solved by the fourth-order Runge-Kutta method. The results shown by the numerical solution agree with the observational data, describing the ages of the Universe. As motivation for the student, we provided access to the computational routines in C, Octave, and Simulink.

Neste artigo, em celebração aos 10 anos da detecção do bóson de Higgs, descrevemos sucintamente os desenvolvimentos que levaram a esse feito histórico, enfatizando o que foi aprendido e o que podemos aprender no futuro. In this article, celebrating the 10 years of the Higgs boson detection, we succinctly describe the developments that led to this historical feat, emphasizing what was learned and what we can learn in the future.

RESUMO Este estudo avalia o efeito da associação dos tratamentos térmicos de recozimento e desestabilização na precipitação e morfologia de carbonetos secundários e na dureza de uma liga de ferro fundido branco alto cromo (FFBAC) com adição de nióbio. O ferro fundido branco alto cromo é utilizado na fabricação de componentes envolvendo solicitações de desgaste, principalmente nas indústrias mineradoras, em equipamentos como chutes de transporte de minério, devido à sua elevada dureza e alta resistência ao desgaste abrasivo. Os tratamentos térmicos visam melhorar as propriedades mecânicas, por meio da precipitação de carbonetos secundários e da obtenção de matrizes martensíticas. A adição de cromo nos ferros fundidos tem como finalidade formar carbonetos e elevar a dureza da liga. A metodologia utilizada foi a fundição do material com adição de 0,5% de nióbio como elemento de liga e a caracterização metalográfica por meio de microscopias ópticas e eletrônicas, bem como a quantificação de carbonetos e a realização de ensaios de dureza. Foram analisadas amostras desestabilizadas sem e com recozimento prévio e foi verificado que o recozimento favoreceu uma maior precipitação de carbonetos secundários M7C3, possibilitando uma redução no tempo de tratamento térmico de desestabilização e a transformação da matriz austenítica em martensítica durante o resfriamento, promovendo um aumento da dureza. ABSTRACT This study evaluates the effect of association annealing and destabilizing heat treatments in precipitation and morphology of secondary carbides and hardness in a high-chromium white cast iron alloy with the addition of niobium. White cast iron is used in the manufacture of components involving wear requests, mainly in the mining industries, in equipment such as ore transport chutes, due to its high hardness and high strength to abrasive wear. The heat treatments aim to improve the mechanical properties, through the precipitation of secondary carbides and the obtaining of martensitic matrices. The addition of chromium in cast irons aims to form carbides and increase the hardness of the alloy. The methodology used was the casting of the material with the addition of 0.5% niobium as an alloying element and metallographic characterization by means of optical and electronic microscopy techniques, as well as the quantification of carbides and performance of hardness tests. Destabilized samples were analyzed without and with previous annealing and it was verified that the annealing favored a greater precipitation of secondary carbides M7C3, allowing a reduction in the thermal treatment time of destabilization and the transformation of the austenitic matrix into martensitic during the cooling, promoting an increase in hardness.

Estudamos a evolução temporal da temperatura no sensor de um termômetro digital do tipo espeto no qual ocorre evaporação de água de torneira ou álcool 70° (etanol). Apresentamos um modelo teórico com base no princípio da conservação da energia, no qual a diferença de temperatura do sensor em relação à ambiente tem duas componentes exponenciais, sendo uma proporcional ao calor perdido devido à evaporação do líquido que molha a haste do termômetro e a outra exponencial proporcional ao calor recebido do ar ambiente, nos momentos que a haste do sensor está mais fria que o ambiente. Analisamos quantitativamente o fenômeno ajustando a equação teórica aos dados experimentais. Para confirmar o comportamento exponencial relacionado à evaporação, medidos a variação de massa durante a evaporação. O modelo proposto funciona muito bem para a evaporação de etanol. O material experimental mínimo necessário para o estudo quantitativo proposto é um termômetro digital de espeto, uma pisseta com álcool e um cronômetro e/ou uma câmera digital que pode ser de um smartphone. Uma demonstração qualitativa pode ser feita comparando a temperatura mínima alcançada para os dois líquidos utilizados. We studied the temporal evolution of the temperature in the sensor of a digital thermometer of the skewer type in which tap water or 70° alcohol (ethanol) evaporates. We present a theoretical model based on the principle of conservation of energy, in which the difference in temperature of the sensor in relation to the environment has two exponential components, one being proportional to the heat lost due to the evaporation of the liquid that wets the thermometer rod and the other exponential proportional to the heat received from the ambient air, when the sensor rod is colder than the ambient. We quantitatively analyze the phenomenon by fitting the theoretical equation to the experimental data. To confirm the exponential behavior related to evaporation, we measured the mass change during evaporation. The proposed model works very well for ethanol evaporation. The minimum experimental material needed for the proposed quantitative study is a digital thermometer on a skewer, a bottle with alcohol and a stopwatch and/or a digital camera that can be taken from a smartphone. A qualitative demonstration can be made by comparing the minimum temperature reached for the two liquids used.

RESUMO Os nanomateriais (nanosílica, nanotubos de carbono e derivados do grafeno) vêm sendo investigados como potenciais adições capazes de reforçar a matriz cimentícia, principalmente em relação à resistência à tração, por meio dos mecanismos de restrição à iniciação e à propagação das fissuras na escala nanométrica. Como uma nova classe de nanomaterial em escala bidimensional, o óxido de grafeno (OG) tem recebido grande atenção no meio científico devido à sua elevada superfície específica, boa dispersão em água, condutibilidade térmica e elétrica, elevado módulo de elasticidade, além de elevada resistência à tração. Contudo, tem-se conhecimento de que a adição de nanomateriais em matrizes cimentícias pode provocar alterações na cinética da reação de hidratação do cimento. Isso ocorre devido à elevada superfície específica dos nanomateriais, que requer uma grande quantidade de água no preparo das pastas, influenciando diretamente na velocidade da reação de hidratação e no calor total acumulado. Com base nisto, buscou-se, neste trabalho, investigar os efeitos da adição do óxido de grafeno sobre o perfil térmico e calor de hidratação de pastas de cimento Portland. Foram realizados ensaios com adição de óxido de grafeno produzido e patenteado no CTNano/UFMG1 em pastas de cimento de classe CP-III-RS-40, nos teores de 0,03%OG e 0,05%OG. No ensaio de calorimetria, foram observados aumentos no pico de temperatura para as pastas de cimento com adição de OG, bem como redução do tempo de pico, o que indica que este nanomaterial de fato altera a cinética da reação de hidratação do cimento, tanto pelo efeito acelerador de pega decorrente do pH ácido da solução de OG, como pelo efeito de adsorção de moléculas de água e componentes do cimento pelos grupos funcionais de oxigênio, o que aumenta a taxa de reação. ABSTRACT Nanomaterials (nanosilica, carbon nanotubes and graphene derivatives) have been investigated as potential additions capable of reinforcing the cement matrix, mainly in relation to tensile strength, through the mechanism of restriction to the inicitation and propagation of cracks at the nanometer scale. As a new class of nano-material on a two-dimensional scale, graphene oxide (GO) has received great attention in the scientific field due to its high specific surface, good dispersion in water, thermal and electrical conductivity, high modulus of elasticity, in addition to high tensile strength. However, it is known that the addition of nanomaterials in cementitious matrices can cause changes in the kinetics of the cement hydration reaction. This is due to the high specific surface of nanomaterials, which requires a large amount of water in the preparation of the pastes, influencing the hydration reaction rate and the total accumulated heat. Based on this, the aim of this work was to investigate the effects of the addition of graphene oxide on the thermal profile and hydration heat of Portland cement pastes. Tests were carried out with the addition of graphene oxide produced and patented at CTNano/UFMG in cement pastes class CP-III-RS-40, at levels of 0.03%GO and 0.05%GO. In the calorimetry test, increases in the peak temperature were observed for the cement pastes with the addition of GO, as well as a reduction in peak time, which indicates that this nanomaterial actually changes the kinetics of the cement hydration reaction, both by the accelerating effect of setting due to the acidic pH of the GO solution, and by the adsorption effect of water molecules and cement components by the oxygen functional groups, which increases the reaction rate.

Missões espaciais de busca por exoplanetas exigem um tratamento do escurecimento de limbo com maior acurácia e eficiência. Neste contexto, os coeficientes de escurecimento de limbo produzem efeitos sutis nas curvas de luz e por isso são frequentemente degenerados com outros parâmetros. Nesse trabalho, estudamos a estrela KIC 5357901 (Kepler-425) de tipo espectral K0, com temperatura efetiva de 5170 K, a partir da análise da curva de luz obtida pelo satélite Kepler da NASA. A escolha dessa estrela foi baseada na multiplicidade de trânsitos. Produzimos uma modelagem do trânsito do exoplaneta Kepler-425b e aplicamos métodos de inferência Bayesiana para obter um intervalo de credibilidade baseado em um algoritmo de Monte Carlo via cadeia de Markov (MCMC). Obtivemos para os coeficientes de escurecimento de limbo da estrela Kepler-425 (KIC 5357901) os valores u 1 = 0,559 - 0.070 + 0.071 e u 2 = 0,104 - 0.117 + 0.120 pela lei quadrática. Esta lei quadrática fornece maior alcance e melhor ajuste de dados em comparação com as outras leis. Nossas determinações são consistentes com aquelas obtidas anteriormente com diferente parametrização. Nosso resultado com um número menor de iterações por cadeia apresenta acurácia similar, e da ordem de 10 - 2 para u1, além explorar de forma mais focada a região de interesse dos parâmetros. Space missions to search for exoplanets by photometry have been improved in terms of precision and require a more accurate and efficient treatment of limb darkening coefficients, and this seems to be a bottleneck in modeling the transits of discovered planets. Limb darkening coefficients often have subtle effects on light curves and are therefore often degenerate with other modeling parameters. In this work, we study the K0-type star KIC 5357901 (Kepler-425), with effective temperature of 5170 K, from light curve obtained by NASA’s Kepler satellite. We drove photometric modeling of the Kepler-425b exoplanet and we applied a Bayesian inference method to obtain a credible interval based on a Monte Carlo Markov chain (MCMC) algorithm. We obtained the Kepler-425 limb darkening coefficients values of u 1 = 0.559 - 0.070 + 0.071 and u 2 = 0.104 - 0.117 + 0.120 according to the quadratic law. These determinations are consistent with values obtained previously with different parameterization. Our result based on a smaller number of iterations per chain presents similar accuracy, of about 10 - 2 for u1. In addition, we explored in a more focused way the region of the parameter of interest.

Made available in DSpace on 2022-10-10T13:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2022-09-05. Added 1 bitstream(s) on 2022-10-10T15:40:14Z : No. of bitstreams: 1 S1806-11172022000100456.pdf: 615160 bytes, checksum: 67c2e080783fccfffe891a7de0f37536 (MD5) Teorias não locais são, por definição, aquelas nas quais elementos da teoria podem estar correlacionados, ou podem interagir, em diferentes pontos do espaço-tempo sem nenhuma mediação. A Mecânica Quântica é um exemplo de teoria não local, pois estados quânticos não podem ser localizados no espaço-tempo e o observável de posição não pode ser medido com precisão arbitrariamente boa. Por sua vez, no contexto da teoria clássica de campos, a não localidade pode ser introduzida na dinâmica da teoria em nível da ação, por meio de termos que conectam pontos distintos do espaço-tempo. Neste trabalho apresentaremos uma introdução pedagógica ao conceito de não localidade em teorias físicas por meio de exemplos da Mecânica Quântica, eletrodinâmica e modelos gravitacionais. Discutiremos também uma definição formal para a não localidade no contexto da teoria clássica de campos por meio de funções de Green, e qual a sua relação com a preservação do princípio de causalidade. Por fim, comentaremos sobre a preservação da causalidade na ação efetiva quântica. Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Física Teórica Universidade Federal de Lavras, Departamento de Física Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Física Teórica

Apresentamos neste trabalho a descrição de uma maquete utilizada para simular a obtenção de imagens da superfície da Terra, feita por satélites de observação. Esta maquete foi utilizada no decorrer de uma disciplina de Sensoriamento Remoto de um curso técnico em Agrimensura de uma instituição federal de educação profissional do Estado de Goiás. O objetivo dessa atividade foi contribuir para a aprendizagem significativa dos estudantes acerca do movimento de um satélite em torno do planeta Terra e sobre como ocorre o processo de imageamento da superfície terrestre. O uso dessa maquete propiciou ao estudante compreender que o satélite se movimenta em torno da Terra, em uma órbita fixa, e que o imageamento de todo o globo terrestre só é possível devido à combinação desse movimento orbital com o movimento de rotação da Terra. This work presents a description of a model to simulate the acquisition of images of the Earth’s surface by observation satellites. This model was used in a discipline of Remote Sensing of a technical course in Surveying of a federal institution of professional education in the State of Goiás. The objective is to provide significant learning about the orbital motion of a satellite and the process of imaging the Earth’s surface. As a result, the use of the model provided the understanding that the satellite moves in a fixed orbit around the Earth. It also provided the understanding that the imaging of the entire terrestrial globe is only possible due to the combination of the satellite’s orbital movement with the Earth’s rotation.

Nesse trabalho será descrita a dinâmica do oscilador harmônico simples a partir de variáveis discretas. As relações de recorrência resultantes dessa análise serão escritas sob a forma de transformações matriciais e, através de um processo de diagonalização, será demonstrado que a solução obtida a partir dessa abordagem converge para a solução analítica do sistema. Um abordagem nesse sentido contorna a hipótese de continuidade e é relevante por descrever a dinâmica desse sistema físico em particular a partir de um ponto de vista computacional. Além disso, o algoritmo proposto foi implementado computacionalmente e uma discussão sobre a análise do erro foi construída a partir do princípio da conservação da energia mecânica. In this work we will model the dynamics of the simple harmonic oscillator using discrete variables. The resulting recurrence relations were written as matrix transformations and, from a diagonalization process, we will show that the solution obtained converges to the well-known analytical solutions of the system. This approach avoids the continuity hypothesis and is relevant as it describes the dynamical of this particular system from a computational point of view. Furthermore, the algorithm we are proposing was implemented, and an error analysis was built from the principle of the conservation of mechanical energy.

Apresentamos uma revisão de como as Supernovas do Tipo Ia (SN Ia) são utilizadas em Cosmologia para estimar parâmetros dos modelos cosmológicos. Em específico, discutimos como elas ajudaram na mudança de paradigma observada na virada do século passado para este: o Universo está em expansão acelerada. Para isso, discutiremos como delimitar parâmetros cosmológicos, em especial o parâmetro de desaceleração, com a definição de um tipo de distância em cosmologia, que é calculada conhecendo a luminosidade de objetos astrofísicos. Desenvolvemos um software para ser utilizado em conjunto com este artigo por professores em suas aulas ou orientações, bem como por estudantes em seus estudos individuais. O SimECosmo, acrônimo para Simulador para o Ensino de Cosmologia, possui interface com usuário e permite a visualização de como os parâmetros cosmológicos afetam as previsões dos modelos, comparando com dados de SN Ia das compilações Union 2.1 e Pantheon Sample. We present a review of how Type Ia Supernovae (SN Ia) are used in cosmology to estimate cosmological models parameters. In particular, we discuss how they helped with the paradigm shift observed at the turn of the last century to this one: the Universe is in an accelerated expansion rate. For this, we will discuss how to delimit cosmological parameters, especially the deceleration parameter, with the definition of a type of distance in cosmology, which is calculated knowing the luminosity of astrophysical objects. We developed a software to be used with this article by teachers in their classes or orientations, as well as by students in their individual studies. The SimECosmo, acronym for Simulador para o Ensino de Cosmologia, has a user interface and allows the visualization of how cosmological parameters affect model predictions, comparing with SN Ia data from the Union 2.1 and Pantheon Sample compilations.

RESUMO A aplicação de materiais álcali-ativados em obras de engenharia ainda é limitada, principalmente, porque alguns precursores necessitam de cura térmica para que ocorra a ativação alcalina. Nessa perspectiva, o objetivo desta pesquisa é avaliar o comportamento no estado fresco e no estado endurecido de argamassas álcali-ativadas à base de cinza volante, curadas em temperatura ambiente. Para a produção das argamassas, utilizou-se um ativador alcalino composto de silicato e hidróxido de sódio, variou-se a relação entre solução ativadora e precursor (s/p) em 0,45, 0,55 e 0,65. Os produtos da reação de álcali-ativação foram identificados por espectroscopia de infravermelho (FTIR) e análises térmicas. No estado fresco foram executados os ensaios Flow Table e Squeeze Flow e no estado endurecido foram realizados ensaios de resistência à compressão e resistência à tração na flexão. Os resultados indicam a formação do gel N-A-S-H (aluminossilicato de sódio hidratado) como principal produto de reação. A trabalhabilidade e a resistência mecânica das argamassas álcali-ativadas foram influenciadas pela quantidade de solução alcalina e água adicional. Os resultados foram satisfatórios, registrou-se resistências à tração entre 5,4 MPa e 11,1 MPa e resistências à compressão entre 11,1 MPa e 33,3 MPa, aos 28 dias. ABSTRACT Knowledge and technology in alkali-activated materials has grown in recent years. However, the application in engineering works is still limited, mainly because some precursors require thermal curing for alkaline activation to occur. In this perspective, the objective of this research is to evaluate the behavior in the fresh state and in the hardened state of alkali-activated mortars based on fly ash, cured at ambient temperature. For the production of mortars, an alkaline activator composed of silicate and sodium hydroxide was used, the ratio between activator solution and precursor (s/p) was varied in 0.45, 0.55 and 0.65. Additionally, a conventional mortar was produced for comparison. The products of the alkali-activation reaction were identified by infrared spectroscopy (FTIR) and thermal analysis. In the fresh state, the Flow Table and Squeeze Flow tests were carried out and in the hardened state, tests of compressive strength and tensile strength in bending were carried out. The results indicate the formation of N-A-S-H gel (hydrated sodium aluminum silicate) as the main reaction product. The workability and mechanical strength of alkali-activated mortars were influenced by the amount of alkaline solution and additional water. The results were satisfactory, with tensile strengths between 5.4 MPa and 11.1 MPa and compressive strengths between 11.1 MPa and 33.3 MPa, at 28 days. These values increased as the s/p ratio increased and the additional water decreased. The conventional mortar presented flexural tensile strength of 3.3 MPa and compressive strength of 18.5 MPa. Therefore, alkali-activated mortars based on fly ash have characteristics and properties that enable their application in loco in civil construction.

RESUMO As lajes são definidas como elementos estruturais que tem como principal função a transmissão dos carregamentos oriundos das cargas permanentes e acidentais perpendiculares ao seu plano. Dentre os vários esforços ao qual a laje é submetida tem-se a força cortante que ocasiona tensão de cisalhamento no elemento estrutural. Existem fatores capazes de contribuir para o aumento da resistência à força cortante em estruturas de concreto sem armadura transversal. Nesse contexto, alguns estudos buscaram analisar a influência desses fatores sobre o ganho de resistência à força cortante em lajes armadas em duas direções. Diante disso, o presente trabalho visou, por meio da análise numérica, compreender a influência de três principais parâmetros como a espessura da laje, a resistência à compressão do concreto e a taxa de armadura longitudinal sobre a resistência à força cortante em lajes armadas em duas direções e, por meio da análise estatística, definir qual o fator que possuiu maior contribuição sobre esse ganho de resistência à força cortante. Dessa forma, verificou-se a necessidade da definição de novos fatores para lajes esbeltas. Já para o grupo de lajes espessas foi determinado como fator relevante a taxa de armadura longitudinal, sendo o parâmetro que exerce maior influência sobre o ganho de resistência à força cortante. ABSTRACT Slabs are defined as structural elements whose main function is the transmission of loads arising from permanent and accidental loads perpendicular to its plane. Among the various efforts to which the slab is subjected is the shear force that causes shear stress in the structural element. There are factors capable of contributing to the increase in shear strength in concrete structures without transverse reinforcement. In this context, some studies sought to analyze the influence of these factors on the shear strength gain in slabs reinforced in two directions. Therefore, the present work aimed, through numerical analysis, to understand the influence of three main parameters such as slab thickness, concrete compressive strength and longitudinal reinforcement ratio on shear strength in reinforced slabs in two directions and, by means of statistical analysis, to define which factor had the greatest contribution to this gain in shear strength. Thus, the need to define new factors for slender slabs was verified. For the group of thick slabs, the longitudinal reinforcement ratio was determined as a relevant factor, being the parameter that exerts the greatest influence on the gain in shear strength.

Apresenta-se neste trabalho uma Revisão Sistemática da Literatura acerca da metodologia ativa de ensino Just-in-Time Teaching empregada dentro das subáreas Ensino de Física e Educação em Ciências. Após seleção de 123 periódicos nacionais e internacionais, a busca inicial resultou em 41 artigos – filtrados posteriormente e reduzidos a 34. Estes trabalhos subdividem-se em: Trabalho Teórico (n = 8), Apresentação de Propostas (n = 1) e Proposta com Aplicação (n = 25). É predominante o desenvolvimento de estudos no Ensino Superior (n = 24), em comparação com os níveis Básico (n = 7) e Técnico (n = 3). As pesquisas permitem perceber que a metodologia Just-in-Time Teaching contribui de forma positiva para a aprendizagem dos estudantes, o planejamento do professor e a dinâmica de sala de aula. This work presents a Systematic Review of Literature about Just-in-Time Teaching active methodology applied within the sub-areas Physics Teaching and Science Education. After selecting 123 national and international journals, the initial search resulted in 41 articles – later filtered and reduced to 34. These works are subdivided into: Theoretical Work (n = 8), Presentation of Proposals (n = 1) and Proposal with Application (n = 25). The development of studies in Higher Education (n = 24) is predominant, compared to the Basic (n = 7) and Technical (n = 3) levels. Research shows that Just-in-Time Teaching methodology contributes positively to student learning, teacher planning and classroom dynamics.

A lei de Hooke estabelece uma relação direta entre a força aplicada e a deformação produzida num objeto, sendo a constante elástica o fator de proporcionalidade. Em disciplinas introdutórias de Física, a lei de Hooke é geralmente apresentada no contexto de molas reais. Este trabalho propõe uma abordagem didática complementar do tema “elasticidade dos materiais”, utilizando-se de um modelo microscópico em que as ligações interatômicas comportam-se como molas e, assim, a constante elástica de uma estrutura pode ser prevista por uma fórmula fechada extremamente simples no caso de sistemas periódicos. Em particular, estruturas de nitreto de boro hexagonal monocamada foram modeladas a partir de uma combinação série-paralelo de molas idênticas. Para garantir maior simplicidade teórica, o modelo foi concebido dentro da aproximação linear da elasticidade. Um estudo realizado mostrou que o valor máximo de deformação axial para este regime é de 1,8%. O modelo foi testado através de simulações computacionais atomísticas e mostrou-se capaz de prever acuradamente a constante elástica das estruturas. Por fim, a abordagem proposta revelou-se didaticamente simples e interessante para ser explorada em cursos introdutórios de Física ou Engenharia, sobretudo pela confirmação da validade das regras usuais de combinação de molas no domínio microscópico. Hooke’s law establishes a direct relationship between the applied force and deformation triggered on an object, with the elastic constant being the proportionality factor. Introductory Physics courses usually address Hooke’s law in the context of real springs. This paper proposes a complementary didactic approach to the topic “elasticity of materials”, considering a microscopic model in wich the interatomic bonding behave like springs. Thus, the elastic constant of these structures can be predicted by an extremely simple closed formula in the case of periodic systems. Particularly, monolayer hexagonal boron nitride structures were modeled from a series-parallel combination of identical springs. The model was developed within the linear approach of elasticity to ensure theoretical simplicity. A study was conducted to establish an optimal value corresponding to this regime, and 1.8% was determined as the maximum strain. The model was tested via atomistic computational simulations, being able to accurately predict the values of the elastic constants of the structures. Finally, the proposed approach proved to be didactically simple and interesting in introductory Physics or Engineering courses, mainly for the confirmation of the validity of the usual rules of spring combination in the microscopic domain.

O objetivo deste artigo é discutir as potencialidades da implementação de estratégias para apresentar a Mecânica Quântica (MQ) de forma acessível e capaz de sustentar uma argumentação contrária às pseudociências. O campo de estudo foi a Chapada Diamantina – BA, mas estendeu-se para outras regiões por meio de medidas de divulgação científica com produção de conteúdo para o Instagram e confecção de uma cartilha digital. A cartilha foi divulgada no ambiente web e também utilizada para levantamento de concepções de participantes convidados por meio de questionário. Conclui-se, dos resultados da pesquisa, que, dentro das diversas possibilidades quanto a incentivos para a educação científica na área da MQ, uma que se apresenta relevante é a exposição dos perigos da descontextualização e merece grande atenção dos pesquisadores desse campo de conhecimento. Na atualidade, todo tipo de informação circula na sociedade, inclusive por meio das redes sociais e internet, portanto, é preciso ocupar esses espaços para difundi-la com argumentos e linguagens alinhadas ao entendimento científico atual. Nesse sentido, os produtos da pesquisa são exemplos relevantes pois, além de apresentarem alguns dos principais conceitos fundamentais, expõem o que de fato é estudado pela teoria, afastando interpretações equivocadas ou mal intencionadas da MQ. The objective of this article is to discuss the potential of implementing strategies to present Quantum Mechanics (QM) in an accessible way, weighted by scientific data and capable of sustaining an argument against pseudosciences. The field of study was Chapada Diamantina – BA, but it was extended to other regions through scientific dissemination measures with the production of content for Instagram and the creation of a digital booklet. The booklet was published on the web and was also used to survey the conceptions of invited participants through a questionnaire. It is concluded, from the results of the research, that, within the various possibilities regarding incentives for scientific education in the area of QM, one that is relevant is the exposure of the dangers of decontextualization and deserves great attention from researchers in this field of knowledge. Nowadays, all kinds of information circulate in society, including through social media and the internet, therefore, it is necessary to occupy these spaces to spread it with arguments and language aligned with current scientific understanding. In this sense, the research products are relevant examples because, in addition to presenting some of the main fundamental concepts, they expose what is actually studied by the theory, removing mistaken or malicious interpretations of the MQ.

RESUMO As ligações de viga – pilar em estruturas de aço são projetadas tradicionalmente supondo seu comportamento idealmente flexível ou totalmente rígido, o que simplifica os processos de análise e de projeto estrutural. No entanto, esses dois casos são extremos, porque a maioria das conexões usadas no campo prático transmitem algum momento parcial. Resultados experimentais obtidos para conexões de viga – pilar mostram que a relação entre a rotação e o momento é não linear e varia dependendo da flexibilidade das mesmas. Nesse contexto, um modelo constitutivo unidimensional de ligação fundamentado na Mecânica do Dano Contínuo é proposto, o qual leva em conta a redução progressiva da rigidez rotacional. Um código computacional é desenvolvido para a análise estática de pórticos planos com comportamento não linear geométrico e com ligação semirrígida. A variável dano é calculada em função de três parâmetros – rigidez rotacional inicial, deformação rotacional e módulo de dano -, sendo esses obtidos da curva momento – rotação da ligação. Com o objetivo de verificar a formulação proposta, esse modelo é aplicado em dois problemas numéricos - uma viga em balanço e um pórtico com dois andares. As estruturas são discretizadas com a formulação Corrotacional do Método dos Elementos Finitos, considerando a teoria de Euler-Bernoulli para a flexão de viga. A ligação é simulada por um elemento finito de comprimento nulo, cuja matriz de rigidez elementar considera as rigidezes axial, translacional e rotacional. O sistema de equações não lineares, que descreve o problema estrutural, é solucionado por um procedimento incremental-iterativo de dois passos com convergência cúbica. Os resultados numéricos com o programa Scilab mostram a boa concordância entre as trajetórias de equilíbrio obtidas com o modelo proposto e aquelas encontradas na literatura. ABSTRACT Beam-to-column connections in steel structures are traditionally designed with the assumption of ideally flexible or fully rigid behavior, which simplifies the analysis and structural design processes. However, these two cases are extreme, as most connections used in practical field transmit some partial moment. Experimental results obtained for beam-column connections show that the moment-rotation relation is non-linear and varies depending on connection flexibility. In this context, a connection one-dimensional constitutive model based on Continuous Damage Mechanics is proposed, which takes into account the progressive reduction of rotational stiffness. A computational code is developed for the static analysis of plane frames with geometric nonlinear behavior and semi-rigid connection. The damage variable is calculated as a function of three parameters – initial rotational stiffness, rotational deformation and damage modulus -, being these obtained from the moment – rotation curve of the connection. In order to verify the proposed formulation, this model is applied to two numerical problems – a cantilever beam and a two-story frame. The structures are discretized with the Co-rotational formulation of the Finite Element Method, considering the Euler-Bernoulli theory for beam bending. The connection is simulated by a null-length finite element, whose elementary stiffness matrix considers the axial, translational and rotational stiffnesses. The system of nonlinear equations, which describes the structural problem, is solved by a two-step iterative-incremental procedure with cubic convergence. The numerical results with the Scilab program show the good agreement of the equilibrium paths of the structures obtained with the proposed model and those found in the literature.

We deliver a motivational introduction to quantum field theory, aimed at curious students interested in that important and broad realm of contemporary physics. Assuming knowledge of the well-known quantum mechanics and special relativity fundamentals, we briefly review and discourse about its main ideas, methods and precepts, looking forward a generalization to quantum field theory. We show how the apparent incompatibility between relativity and quantum mechanics, present in some initial textbooks on the subject, may be elucidated and cleared out through the field concept, allowing for a consistent description of elementary particles interactions in the domains of validity intersection for those two theories. We explain in a clear and simple way what came to be known in the literature as second quantization. The text, eminently didactic and motivational, is accessible to final year undergraduate or starting post graduate students with a good prior knowledge of special relativity and quantum mechanics. Efetuamos uma discussão introdutória à teoria quântica de campos direcionada a estudantes curiosos e interessados nessa importante e abrangente área da física contemporânea. Supondo bem conhecidos os conceitos de mecânica quântica e relatividade especial, discorremos rapidamente sobre seus métodos e preceitos principais, objetivando a generalização para teoria de campos. Mostramos como a aparente incompatibilidade entre relatividade e mecânica quântica, presente em alguns livros-texto iniciais sobre o assunto, pode ser resolvida através do conceito de campo, permitindo uma descrição consistente das interações entre partículas elementares na interseção entre os domínios de validade daquelas duas primeiras teorias. Explicamos de forma clara e simples o que veio a ser conhecido na literatura como segunda quantização. O texto, eminentemente didático e motivador, é acessível a alunos de final de curso de graduação ou início de pós-graduação com bons conhecimentos de relatividade especial e mecânica quântica.

RESUMO Este artigo analisa a aplicação de microesferas ocas de vidro (MEOV) em resina poliéster insaturada (RPI) como técnica para obtenção de materiais compósitos de baixa densidade, utilizando a fibra de vidro como elemento estruturante. Neste trabalho, as amostras de material compósito foram fabricadas através do processo manual com da incorporação de MEOV na resina em diferentes teores em massa, e o mesmo procedimento foi feito para elaborar amostras com carbonato de cálcio (CC) incorporado na matriz, pois o CC é amplamente utilizado na fabricação de compósitos por este processo em razão de seu baixo custo. Diferentes composições foram feitas com o intuito de analisar os efeitos da inclusão das cargas nas propriedades físicas, mecânicas e na morfologia dos compósitos. Inicialmente analisou-se a densidade e viscosidade da mistura: Resina/carga na condição pré-catálise. Na sequência, já na condição da mistura catalisada e acrescida de reforços de mantas formadas por fibra de vidro, o compósito passou pela análise da densidade, resistência à tração, à flexão, ao impacto e dureza, além da caracterização morfológica através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), tendo como referência os valores obtidos na composição de resina sem carga. Os resultados demonstraram que a inclusão de MEOV misturado à resina, promove drástica redução na densidade e dureza, com moderada redução nos valores na resistência à flexão e ao impacto. Promoveu aumento significativo da viscosidade e ligeiro incremento da resistência à tração do compósito em relação ao valor referencial. Já o CC provocou elevação na densidade, resistência à tração, dureza e viscosidade, reduzindo a resistência à flexão e ao impacto. Conclui-se que as MEOV consistem excelente solução para aplicações de materiais compósitos que exigem redução de peso. ABSTRACT This paper evaluates the application of hollow glass microspheres (HGM) in unsaturated polyester resin (UPR) as a path to obtain lightweight composite materials, using glass fiber as a structuring element. In this work, the composite materials samples were manufactured by incorporating HGM in the resin in different mass contents, and the same procedure was done to obtain calcium carbonate in polyester matrix composite samples, as CC is widely used in composites manufacturing processes due to its low cost. Different contents of these fillers were applied in the matrix in order to analyze its effects on physical and mechanical properties, as well as the morphology of the composites, which were evaluated by scanning electron microscopy (SEM). It was measured the viscosity and density of the UPR/filler mixtures before catalysis and the tensile, flexural, impact strength and hardness of the composites. The results were compared to the unfilled UPR composite parameter and showed that the inclusion of HGM promoted a drastic reduction in the density before catalysis and of the composites materials. It also reduced the flexural strength, impact strength and the hardness of the materials, increased the viscosity and the tensile strength. On the other hand, CC increased the density, tensile strength, hardness and viscosity and reduced flexural strength and impact strength. This research concluded that the HGM are a good path to obtain lightweight composite materials.

RESUMO A grande quantidade de resíduos sólidos, oriundos da indústria de mineração e metalurgia, constitui um sério problema sócio-ambiental, devido a grande quantidade de volume que é gerado. Estes resíduos despertam grande interesse para outras indústrias, como a de cerâmica, por exemplo, e este trabalho apresenta estudos realizados para a reciclagem da lama vermelha (red mud), como matéria prima na produção de agregado sintético, visando à construção civil. A lama vermelha, principal rejeito industrial da fabricação de alumina, mostrou-se um insumo de extrema importância na fabricação de diferentes tipos de agregado para ser utilizado em concreto devido as suas características físico-químicas. Obteve-se como resultado a possibilidade de fabricação de agregados com diferentes características físico-químicas, que dependem unicamente da composição das misturas entre sílica, argila e lama vermelha. Para primeira fase deste trabalho (parte I) a caracterização física do agregado produzido foi avaliado pela massa especifica aparente (MEA) e porosidade aparente (PA) variando em temperatura de 1200°C, 1250°C e 1300°C. Por fim, a uma análise de difração de raios X (DRX). ABSTRACT The large amount of solid waste, coming from the mining and metallurgy industry, constitutes a serious socio-environmental problem, due to the large amount of volume that is generated. These residues are of great interest to other industries, such as ceramics, for example, and this work presents studies carried out for the recycling of red mud (red mud), as a raw material in the production of synthetic aggregate, aimed at civil construction. Red mud, the main industrial waste in the manufacture of alumina, proved to be an extremely important input in the manufacture of different types of aggregate to be used in concrete due to its physical and chemical characteristics. The result was the possibility of manufacturing aggregates with different physicochemical characteristics, which depend solely on the composition of the mixtures between silica, clay and red mud. For the first phase of this work (part I) the physical characterization of the produced aggregate was evaluated by the apparent specific gravity (MEA) and apparent porosity (PA) varying at temperatures of 1200°C, 1250°C and 1300°C. Finally, to an X-ray diffraction (XRD) analysis.