Resumo Este trabalho apresenta um recurso didático experimental em alternativa aos clássicos experimentos para verificação da lei de Hooke e daqueles que utilizam sensores eletrônicos para o estudo de forças atuantes em estruturas estáticas. Desenvolvemos uma maquete de uma estrutura típica em treliças triangulares simples para pontes, com molas acopladas em cada barra da estrutura. Com essa maquete, é possível explorar as potencialidades para a obtenção de resultados qualitativos e quantitativos sobre as forças que atuam nas barras da estrutura. As molas acopladas às barras da estrutura tem o propósito de nos permitir a visualização do comportamento de compressão ou tração e obter dados por medição direta das forças axiais atuantes em cada barra utilizando a lei de Hooke. Comparamos os valores experimentais das forças axiais de cada barra por medição direta com os resultados obtidos pelo método dos nós. Os resultados qualitativos e quantitativos dessa comparação indicam a viabilidade da utilização da maquete para fins didáticos.

Abstract This work presents an experimental teaching resource as an alternative to the classic experiments to verify Hooke's law and those that use electronic sensors to study forces acting on static structures. We developed a model of a typical structure in simple triangular trusses for bridges, with springs attached to each member of the structure. With this model, it is possible to explore the potential for obtaining qualitative and quantitative results on the forces acting on the members of the structure. The springs coupled to the structure's bars have the purpose of allowing us to visualize the compression or traction behavior and obtain data by direct measurement of the axial forces acting on each member using Hooke's law. We compare the experimental values of the axial forces of each member by direct measurement with the results obtained by the method of joints. The qualitative and quantitative results of this comparison indicate the feasibility of using the model for educational purposes.

ABSTRACT A temporal analysis of fractal aggregates during water flocculation is presented. Water was prepared using kaolin solution and a non-intrusive image-based analysis method was used for two-dimensional fractal dimension assessment (dF). The dF values were determined for aggregates larger than 270 µm from 100 images taken in each combination of velocity gradients (Gf) and flocculation times (Tf). The Gf values of 20, 30, 40, 50 and 60 s-1 and Tf values of 2 to 180 minutes were studied, with a ΔTf of 1 minute for 2 ≤ Tf ≤ 10 minutes and a ΔTf of 5 minutes for 10 ≤ Tf ≤ 180 minutes. Results showed that dF tends toward stability from a Tf of 40 minutes, with distinct levels in each Gf. Further, dF values decrease from 1.80 to 1.35 for Gf from 20 to 60 s-1.

Neste trabalho são discutidos os resultados de uma sequência didática baseada no método Peer Instruction para o ensino de circuitos elétricos, aplicada em sete turmas de ensino médio integrado a cursos técnicos. Os dados obtidos, em dois testes iguais, antes e depois da aplicação do método, foram analisados a partir do ganho normalizado ou ganho de Hake, e comparados a trabalhos na literatura nacional e internacional. Os resultados revelam que seis delas apresentaram ganhos compatíveis com aqueles esperados para turmas submetidas a estratégias de aprendizagem ativa, de acordo com a literatura nacional. Por outro lado, somente os resultados apresentados por três turmas permitiriam classificá-las como turmas em que ocorreu aprendizagem ativa, considerando valores estabelecidos na literatura internacional. Nossos resultados corroboram a ideia de que a sequência didática pode ser utilizada como mediadora da relação ensino-aprendizagem para a discussão de circuitos elétricos.

In this paper the results of a didactic sequence based on the Peer Instruction method for the teaching of electrical circuits are discussed. The didactic sequence was applied in seven classes of integrated technical courses at high school level. The data obtained in two equal tests before and after the application of the method were analyzed from the normalized gain or gain of Hake, and compared with Brazilian and international literature. The results show that six of them had consistent normalized gains with those expected for classes under active learning strategies, according to the Brazilian literature. On the other hand, only the results reported by three groups allow classifying them as classes where there was active learning, considering values established in the international literature. Our results strength the idea that the teaching sequence can be used as a mediator of the teaching-learning for the discussion of electrical circuits.

Este trabalho visa apresentar uma metodologia de avaliação da resistência à compressão de concreto projetado. Em função da elevada rugosidade superficial e da baixa espessura da camada de concreto, observada em estruturas de concreto projetado, a metodologia proposta tem por base o ensaio de penetração de pinos. Em uma primeira etapa, a variabilidade do ensaio de penetração de pinos foi investigada de modo a definir a quantidade de ensaios necessários para a definição da curva de correlação do ensaio. Em seguida, o procedimento empregado na definição da curva de correlação foi definido. Tal procedimento inclui a moldagem de placas de concreto projetado in loco; o controle da energia de disparo dos pinos; a extração de testemunhos das placas para determinação da resistência à compressão do concreto; e a análise estatística dos dados. De posse da curva de correlação do ensaio, procede-se com a avaliação da estrutura e análise dos dados. De modo a verificar a aplicabilidade da metodologia proposta, a estrutura de concreto projetado de um túnel em uma Pequena Usina Hidrelétrica foi investigada. Na estrutra em questão, foram observados resultados de resistência não-conformes com as especificações de projeto e indícios de falta de homogeneidade do concreto. Uma vez que a metodologia em questão possibilitou a caracterização das condições da estrutura avaliada, pode-se afirmar que a solução proposta neste trabalho é adequada para a avaliação da resistência à compressão de estruturas de concreto projetado.

This study presents a methodology for evaluating shotcrete compressive strength. Because of the high surface roughness and low thickness of the concrete layer observed in shotcrete structures, the proposed methodology is based on the probe penetration test. In a first phase, the variability of the probe penetration test was investigated to define the number of tests that are required to characterise the test correlation curve. Then, a procedure that can be applied to define the correlation curve was described. This procedure includes the moulding of shotcrete plates in loco, the control of the discharge energy of the pins, the extraction of the plates' samples to determine the concrete compressive strength, and statistical analysis. With the test correlation curve, an evaluation of the structure and data analysis can be performed. To verify the applicability of the proposed methodology, the structure of a shotcrete tunnel in a small hydropower plant was investigated. In the analysed structure, strength results that were non-compliant with the project specifications and a lack of concrete homogeneity were observed. Since the analysed methodology allowed for the characterisation of the considered structure conditions, the proposed solution is adequate for evaluating the compression strength of shotcrete structures.