Anteriormente estudamos a vazão de grãos de arroz de um silo cilíndrico, em que os grãos dentro do cilindro eram separados por uma barreira vertical em duas partes iguais. Neste artigo retomamos os experimentos de vazão de grãos de arroz, mas agora com "obstruções" em forma de esferas e cones. Na maior parte das configurações testadas as esferas e os cones não constituem uma obstrução para a saída dos grãos. Pelo contrário, eles se transformam em facilitadores. O valor máximo da velocidade média de saída dos grãos não parece depender muito do tipo específico de "obstrução". A dependência com a altura em que a "obstrução" é colocada foi mais importante. Todas as experiências podem ser facilmente reproduzidas em sala de aulas.

In a previous work, we studied the flow of rice grains out of a cylindrical silo with a vertical barrier that divided the grains in equal compartments. We now revisit similar experiments, but using spherical or conical "obstructions". In most of the tested configurations, spheres and cones do not really mean an obstruction. On the contrary, they become facilitators of the flow of the grains. The maximum value of the velocity of flow of the grains does not depend so heavily on the kind of "obstruction". A more important contribution comes from the initial heights of the "obstruction". All these results can be easily replicated in the classroom.

Modelos experimentais e teóricos do fluxo de pedestres em lugares de alta concentração de pessoas e situações de pânico têm mostrado que a presença de determinados obstáculos perto das portas pode paradoxalmente aumentar a velocidade de evacuação. Experiências análogas, com grãos de vidro que escoam de um silo retangular e bidimensional, indicaram que a posição de um disco circular (obstáculo) pode aumentar consideravelmente a velocidade de saída dos grãos. Neste artigo foi desenvolvida uma versão tridimensional do problema anterior. Um sistema experimental relativamente simples foi criado para estudar a vazão de grãos de arroz de um cilindro com um furo no fundo. Os grãos dentro do cilindro são separados por uma barreira vertical em duas partes iguais. As medidas foram repetidas para diferentes diâmetros (D) do furo de saída dos grãos, diferentes alturas (h) da barreira em relação ao fundo do cilindro e diferentes espessuras (b) da barreira. Os resultados confirmam que dado um determinado D existem um h e b ótimos. Por outro ótimos que maximizam a velocidade de saída dos grãos. Por outro lado, o aumento de D leva em todos os casos ao aumento da velocidade de saída dos grãos. Todos os resultados podem ser facilmente reproduzidos em sala de aulas.

Theoretical and experimental models of pedestrian flux in highly concentrated places and panic situations have shown that a properly located obstacle in from of the exits could actually increase the evacuation velocity. Analogous experiences made with glass grains flowing out of a bi-dimensional rectangular silo also found that a circular disc obstacle close to the exit hole could facilitate the draining of the grains. In this work we develop a relatively simple tri-dimensional version of the problem above. We studied the flow of rice grains out of a cylinder with a hole at the bottom and a vertical barrier that divide equally the grains inside. For a given diameter (D) of the hole at the bottom of the cylinder we repeated the measurements with different thicknesses (b) and different initial heights (h) of the barrier. Our measurements confirmed that there is an optimal b and h that maximize the evacuation speed of the grains. On the other hand, an increase in D always produced and increase in the exit velocity of the grains. All results can be easily replicated in the classroom.

O fluxo de materiais granulares é pouco discutido nos livros de física básica, apesar de que sistemas de grãos estão muito presentes na vida cotidiana. Este trabalho mostra o desenvolvimento de um sistema experimental relativamente simples para estudar a vazão de grãos de arroz e de açúcar. O aparelho é constituído por um silo cilíndrico com uma abertura circular no fundo e uma balança. A balança é conectada a um computador para monitorar a massa como função do tempo dos grãos que saem do silo. Foram realizadas medidas para diferentes diâmetros da abertura de saída do silo e diferentes alturas iniciais da coluna de grãos. Para fins didáticos, o mesmo sistema foi usado para medir a vazão de água. Os resultados claramente ilustram as diferenças entre os dois tipos de fluidos e podem ser facilmente reproduzidos em sala de aulas.

In basic physics books practically anything is discussed about the flux of granular materials, even though grains systems are widely present in the everyday life. In this work was developed a relatively simple experimental system to study the flow of rice and sugar grains out of a cylindrical silo with a circular aperture at the bottom. Measurements were repeated at different diameters of the circular holes and different initial heights of the grains column. For didactic motivations, the same system was used to measure the flow of water. The results clearly illustrate the differences between the two kinds of fluids and can be easily replicated in the classroom.

This paper studies the feasibility of a system of monitoring and data collection via the web, with the construction of an e-Science Zootechnical. Object-oriented modelling techniques were used and programming languages: php, C++, Java and MySql database for development of the computing environment. The system hardware, electronic communication device, and monitoring protocols were developed using the Float Base Sensor Network Protocol and techniques of electronic instrumentation. To test the system, an experiment was conducted with six Holstein animals equipped with data collection devices. The experimental environment was equipped with six antennas and a fixed IP camera. The results showed the efficiency of the collection system and receiving data through the antennas distributed in the area. Considering the methodology used in the project, as well as the results of the experiment, is possible conclude that, with the telemetric data collection in real time, the management and monitoring the animal during an experiment can be done, in addition to allowing free movement of the animal during the data collection.

Este artigo estuda a viabilidade de um sistema de monitoramento e coleta de dados através da WEB, com a construção de um e-Science Zootécnico. Foram utilizadas técnicas de modelagem orientada a objetos, linguagens de programação php, C++, Java e banco de dados MySql para a elaboração do ambiente computacional. O sistema de hardware, o dispositivo eletrônico de comunicação e os protocolos de monitoramento foram desenvolvidos utilizando o protocolo Float Base Sensor Network e técnicas de instrumentação eletrônica. Para testar o sistema desenvolvido, foi realizado um experimento com 6 animais da raça Holstein equipados com dispositivos de coleta de dados. O ambiente experimental foi equipado com 6 antenas fixas e uma câmera IP. Os resultados obtidos mostraram a eficiência do sistema de coleta e de recepção dos dados através das antenas distribuídas na área. A metodologia usada no projeto, bem como os resultados do experimento, permitem concluir que o objetivo de gerenciar e monitorar o animal durante um experimento, com a coleta de dados telemétricos em tempo real foi alcançada, além de possibilitar o deslocamento livre do animal durante a coleta dos dados.

This paper aims to connect morphogenetic variables of forage and climatic data, with protein fractions (A, B1, B2, B3 and C) through the artificial neural networks known as Multi-Layer Perceptron, with three layers and algorithm training based on back-propagation of error gradient, in order to create a model to predict the protein fractions of fodder from their morphogenetic characteristics and climate. The data used for training and the test were collected in an experiment that was conducted on a 25.2 ha experimental area, located at 47º26'W, 21º59'S, and with pasture composed of Brachiaria brizantha cv Marandu, in a completely randomized block, with four replicates and a forage allowance of 5% (5 kg of dry matter per 100 kg animal.day-1). Each block was divided into four experimental units of 1.575 ha, with five paddocks of 0.315 ha each. Samples were taken two days before the entry of animals, protein was analysed at laboratory to subsequently be compared with the values estimated by the network. Thus, by comparing the output of the network and those obtained by laboratory analysis, it was possible to calculate the average error for fractions A, B1, B2, B3 and C proteins and, thus, can be concluded that the model MLP is able to efficiently predict protein fractions of Brachiaria brizantha.

Este artigo tem como objetivo relacionar variáveis morfogenéticas da forragem e dados climáticos com as frações de proteínas (A, B1, B2, B3 e C), através da rede neural aritifical conhecida como Multi-Layer Perceptron, com três camadas e algoritmo de treinamento baseado na retropropagação do gradiente do erro, a fim de criar um modelo capaz de predizer as frações protéicas de forragens a partir de suas características morfogenéticas e climáticas. Os dados utilizados para o treinamento e teste da rede foram coletados em um experimento que foi realizado em uma área experimental de 25,2 ha, com coordenadas 47º 26' W, 21º 59' S, formada com capim braquiarão, em um delineamento em blocos completos e casualizados, com 4 repetições e uma oferta de forragem de 5% (5 kg de massa seca por 100 kg de peso animal.dia-1). Cada bloco foi dividido em quatro unidades experimentais de 1,575 ha, com cinco piquetes de 0,315 ha cada. As amostras foram colhidas dois dias antes da entrada dos animais, sendo a análise das frações de proteínas realizadas em laboratório para posteriormente serem comparadas com os valores estimados pela rede. Assim, através da comparação entre os dados de saída da rede e os obtidos pela análise laboratorial foi possível calcular o erro médio para as frações A, B1, B2, B3 e C de proteínas e com isso, pode-se concluir que o modelo MLP é capaz de predizer com eficiência as frações de proteínas de Brachiaria brizantha.

The present article describes an administration system applied to livestock that performs animal monitoring and identification by means of a wireless network. This system will allows animal monitoring during its life cycle and collection of telemetric data in real time. This data acquisition could be accomplished by means of an internet access. This kind of system may improve administration, productivity control, and animal quality, since it is able to manage certain data, such as: temperature, resting time, feeding time, etc., to complete a great database (data warehouse) that can be accessed by several researchers creating an e-science system.

O presente artigo tem como objetivo descrever um sistema de gestão aplicado à pecuária, através do monitoramento e identificação de animal à distância utilizando técnicas de comunicação sem fio. Este sistema permitirá o acompanhamento do animal durante o seu ciclo de vida, permitindo ao gestor inclusive, coletar dados telemétricos em tempo real. Esta coleta poderá ser realizada localmente ou através de um acesso a internet, facilitando assim o gerenciamento e controle de produtividade e qualidade animal, pois o sistema poderá gerenciar determinados elementos, tais como: temperatura, tempo de descanso, tempo em alimentação dentre outros, formando assim um grande banco de dados (data warehouse) que poderá ser acessado por vários pesquisadores criando um sistema e-science.

The present article simulate the movement of bovine herd through the aleatory movements random walk and brownian, trying to analyze which of those predicts the movement better of bovine herd displacement, defining parameters and describing the algorithms used in both movements and using them in the construction of the events of the simulator. With the construction of the simulator it was possible the analysis of the movements, besides the understand that model of displacement better if apply of bovine herd displacement. Also it was possible an analysis of space acting for the construction of the location nets and identification of the herd through of wireless sensor network.

O presente artigo simula o movimento de rebanho bovino através dos movimentos aleatórios random walk e browniano, procurando analisar qual desses prediz melhor o deslocamento de rebanhos bovinos, definindo parâmetros e descrevendo os algoritmos utilizados em ambos os movimentos e utilizando-os na construção dos eventos do simulador. Com a construção do simulador foi possível analisar os movimentos, bem como compreender que modelo de deslocamento melhor se aplica ao movimento de rebanho bovino. Também foi possível uma análise de desempenho espacial para a construção de redes de localização e identificação do rebanho através de sensores e redes sem fio.

This paper presents a prototype system for monitoring bovine herds developed using electronic instrumentation and wireless techniques. It is able to acquire physiological data for ethological studies. The main stimulus of this work was the precision animal production researcher's interest in developing and testing new techniques that could allow data acquisition with less interference in animal behavior. In order to test the feasibility of the wireless sensor network technology in this area, an infrastructure was developed using electronic instrumentation and radio frequency wireless communication techniques. The network was projected to support the floating base sensor network protocol that is a special kind of adhoc topology with randomic selection of path nodes. The developed prototypes were used to acquire brain electrical activity and body temperature from bovines. In order to optimize the spatial distribution of the wireless networks infrastructure, a software to simulate herd displacement was developed for assist the achievement of minimum-cost for antennas distribution. The results obtained prove that the wireless sensor networks can be considered as an efficient technique to be used to acquire bovine's physiological data.

Se presenta el prototipo de un sistema proyectado utilizando técnicas de instrumentación electrónica y tecnología de comunicación inalámbrica pudiendo ser utilizado para recolectar datos fisiológicos y monitorizar rebaños de bovinos. La necesidad de desarrollar técnicas de adquisición de datos, que causen menos perturbaciones al comportamiento natural de los animales, de interés en la zootecnia de precisión, fue la principal motivación de este trabajo. Para probar la aplicabilidad de la tecnología de las redes de sensores inalámbricos en este campo, se construyó una infraestructura utilizando técnicas de instrumentación electrónica y comunicación por radio-frecuencia. La red fue proyectada con el protocolo floating base sensor network (FBSN) que implementa una topología adhoc con selección aleatoria de nodos. Los prototipos construidos fueron utilizados para efectuar colectas de datos de la actividad eléctrica cerebral y temperatura corporal de seis novillas de raza Holandesa. A fin de optimizar la infraestructura, fue desarrollado un software que a partir de la simulación del desplazamiento de un rebaño bovino ayuda a determinar la mejor distribución de esa infraestructura en el área monitorizada. Los resultados alcanzados mostraron que es posible utilizar redes de sensores inalámbricas como técnicas eficientes para obtener datos fisiológicos de bovinos.