O estudo de equações diferenciais através da aplicação do perfil logarítmico do vento
DOI:
https://doi.org/10.36397/emteia.v10i3.242752Palavras-chave:
equações diferenciais, características do vento, aplicação matemática, interpretação gráfica, engenharia de energiaResumo
Este artigo é resultado de uma estratégia didática desenvolvida na disciplina de Equações Diferenciais (ED) para cursos de exatas e nasceu de uma proposta de seminário avaliativo produzido por discentes de ED oriundos do curso de Engenharia de Energia. O objetivo da proposta do seminário é intercalar o conteúdo programático trabalhado em sala de aula com uma aplicação prática, preferencialmente voltada à formação profissional dos estudantes. O tema aqui escolhido é voltado à realização de análises do perfil logarítmico do vento, a partir do conhecimento das condições iniciais do problema em questão. O perfil logarítmico do vento é uma das muitas ferramentas existentes para estimar o perfil dos ventos (CAMELO et al., 2008; JERVELL, 2008). O estudo se justifica pela necessidade de os alunos das diversas engenharias perceberem como o conteúdo abordado em ED pode ser aplicado a sua área de formação. Para isso, foram trazidas neste artigo algumas estratégias para resolução e análise dos resultados a partir da abordagem dos discentes. Na resolução, adotou-se um passo a passo dos cálculos com diferentes métodos: separação de variáveis e exata. A solução do problema foi explorada de forma detalhada, a partir da abordagem feita em sala de aula, tais como: a solução analítica de uma Equação Diferencial Ordinária (EDO) de primeira ordem, a aplicação em um problema prático e a interpretação gráfica das soluções.Referências
ANGELES, P. J. Estudo de tochas de plasma através da teoria da similaridade.2003. 91f. Dissertação (Mestrado) -Universidade Estadual de Campinas, Instituto de FísicaGleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/277402>. Acesso em: 3 ago. 2018.
BOYCE, W. E.; DIPRIMA, R. C. Equações Diferenciais Elementares e Problemas de Valores de Contorno. Tradução de Horácio Macedo. 6. ed. rev. Rio de Janeiro: LTC, 1999.1040p.
BRASIL. Ministério da Educação, Conselho Nacional de Educação,Câmara de Educação Superior.Resolução CNE/CES Nº 11, de 11 de março de 2002 institui Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia. http://portal.mec.gov.br/cne/arquivos/pdf/CES112002.pdf. Acesso em: 13 abr. 2019.
BROOKHART, S. How to create and use rubrics for formative assessment and grading.Alexandria, Virginia (USA): ASCD, 2013.174p.
CAMELO, H. N.; CARVALHOJUNIOR, P. C. M.; FILHO, J. B. V. L.; FILHO, J. B. P. A. Análise estatística da velocidade de vento do estado do Ceará.Rev. Tecnol. Fortaleza, v. 29, n. 2, p.211-223, dez. 2008.
CASTRO, D. E.;PELLEGRINI,C. C.;LISBOA, A. H.; EDREIRA, S. M. Analysis of productive efficiency losses in wind energy conversion systems (WECS). In: 20th International Congress of Mechanical Enginering –COBEM 2009, Anais. Gramado (RS), Brasil, 15 a 20 de Novembro, 2009. Disponível em:http://www.plusengenharia.com.br/files/artigos/artigo_id_6/Versao-final-CONEM-2009.pdf. Acesso em: 13 abr. 2019.
DOLZ, J. et al.A exposição oral. In: SCHNEUWLY, B.; DOLZ, J. (orgs.).Gêneros orais e escritos na escola. Campinas:Mercado de Letras, 2010. p. 183-212.
DULLIUS, M. M. Modelagem computacional para o Ensino de Equações Diferenciais Ordinárias em cursos deEngenharia. In: CONGRESO DE EDUCACIÓN MATEMÁTICA DE AMÉRICA CENTRAL Y DE EL CARIBE), 1., 2013, San Domingo. Anais...Disponível em: https://docplayer.com.br/8502395-Modelagem-computacional-para-o-ensino-de-equacoes-diferenciais-ordinarias-em-cursos-de-engenharia.html. Acesso em: 13 jun. 2019.
DULLIUS, M. M.; ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A. Ensino e Aprendizagem de Equações Diferenciais com Abordagem Gráfica, Numérica e Analítica: umaexperiência emCursos de Engenharia. Bolema. Boletim de Educação Matemática, v. 24, p. 17-42, 2011.
FERRARI, E. F.; SÁENZ, J.L. Didáctica práctica para enseñanza básica, media y superior. 3 ed. Montevideo: Magro, 2018. 514p.
GISLER, C. A. F.;FISCH, G.; CORREA, C. S.Análise estatística do perfil de vento na camada limite superficial no centro de lançamento de Alcântara.J. Aerosp. Technol. Manag.[online],vol.3, n.2, p. 193-202,2011.
GONÇALVES, A.V. Gênero seminário como objeto de ensino-aprendizagem: modelo didático. In: AZEVEDO, T.; PAVIANI, N. (orgs.). Universo acadêmico em gêneros discursivos.Caxias do Sul: EDUCS, 2010. p. 101-118.
IGLIORI, S.B.; ALMEIDA, M.V. Aplicações para o Ensino de EquaçõesDiferenciais. Alexandria. R.Educ.Ci.Tec., v.10, n.1, p.257-270, maio 2017.
INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA (INMET).2019. Disponível em: http://www.inmet.gov.br/portal/. Acesso em: 31 maio2019.
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION (IEC).2019. Disponível em: https://www.iec.ch/. Acesso em: 24 abr.2019.
JERVELL, J. T. Estudo da influência das características do vento no desempenho de aerogeradores. 2008. 87 f. Dissertação de Mestrado (Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica), Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, 2008.
LUCAS, E.A. Pronóstico de Energía Eólica para Horizontes Temporales de Corto Plazo en Base a Modelo Numérico de Mesoescala y Redes Neuronales Artificiales. 2019.168f.Dissertação (Programa de Posgrado en Ingeniería de la Energía), Universidad de la República, Montevidéu, 2019.
OLIVEIRA, E.A.; IGLIORI, S.B. Ensino e aprendizagem de equações diferenciais: um levantamento preliminar da produção científica. Em Teia -Revista de EducaçãoMatemática e Tecnológica Iberoamericana,Recife, v.4, n.2, p. 1-23, 2013.
PIRES, C. M. C.Reflexões sobre os cursos de Licenciatura em Matemática, tomando como referência as orientações propostas nas Diretrizes Curriculares Nacionais para a formação de professores da Educação Básica.Educação Matemática em Revista. Revista da Sociedade Brasileira de Educação Matemática. São Paulo, n.11, p. 44-56, abr.2002.
POLYA, G. A arte de resolver problemas. Trad. e adaptação Heitor Lisboa de Araujo. 2 reeimpr.Rio de Janeiro: Interciência, 1995.196p.
RAMOS, D. N. S.; LYRA, R. F. F.; JÚNIOR, R. S. S. Previsão do vento utilizando o modelo atmosférico WRF para o estado de alagoas.Revista Brasileira de Meteorologia, v.28, n.2,p. 163-172, 2013.
RAMOS, L. F.; KRÜGER, C.; MORAES, M. R.Levantamento do potencial eólico da região da Campanha Meridional do Rio Grande do Sul com o modelo de mesoescala wrf e o modelo cfd windsim.DELOS Revista Desarrollo local sostenible, vol. 6n.18, 1-12, 2013.
ROGERS, A. L.; MCGOWAN, J. G.; MANWELL, J. F. Wind energy explained theory, design and application.Chichester: Wiley, 2009.590p.
ROSSI, M.; ALLEVATO, N. Resolução de problemas no ensino de equações diferenciais.In:Congreso Iberoamericano de Educación Matemática. 7. 2013, Montevidéu. Anais... Disponível em:http://www.cibem7.semur.edu.uy/7/actas/pdfs/772.pdf.Acesso em: 13 jun. 2019.
SOUZA,J.F.A.; OLIVEIRA, L. R.; AZEVEDO, J. L. L.; SOARES, I. D.; MATA, M. M. Uma revisão sobre a turbulência e sua modelagem. Revista Brasileira de Geofísica(Impresso), v. 29, p. 21-41, 2011.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA. Projeto pedagógico do curso de Engenharia de Energia.Bagé: UNIPAMPA, 2018. Disponível em:http://dspace.unipampa.edu.br/bitstream/riu/95/6/PPC_Engenharia_de_Energia_Bagé.pdf. Acesso em: 13 abr. 2019.
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