Departamento de Física
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- 3-D Characterisation of Nonwoven Fabrics by means of an optical systemPublication . Pereira, Mário José Teixeira; Salvado, Rita; Fiadeiro, Paulo; Silvy, JacquesThe characterisation of fabric structure by means of quantified parameters is essential for the control of the fabrication processes and the resulting properties of the nonwoven materials. Important parameters of the structure are the porosity, the mean pore size and the pore size distribution, the specific area of the texture, the fibres orientation the last one needing to be characterised in the three dimension of the fabric web. In this research work we intend to evaluate the porous fibres orientation in geotextiles nonwovens using a procedure based on the fibres light conducting and their associated scattering. The interpretation of the phenomena is made through a modelisation concept of the pore fibre interfaces
- 3-Form Cosmology: Phantom Behaviour, Singularities and InteractionsPublication . Morais, João; Bouhmadi Lopez, Mariam; Marto, JoãoThe latest cosmological observations by the Planck collaboration (and combined with others) are compatible with a phantom-like behaviour (w < − 1) for the dark energy equation of state that drives the current acceleration of the Universe. With this mindset, we look into models where dark energy is described by a 3-form field minimally coupled to gravity. When compared to a scalar field, these models have the advantage of more naturally accommodating a cosmological-constant and phantom-like behaviours. We show how the latter happens for a fairly general class of positive-valued potentials, and through a dynamical system approach, we find that in such cases the 3-form field leads the Universe into a Little Sibling of the Big Rip singular event into the future. In this work, we explore the possibility of avoiding such singularity via an interaction in the dark sector between cold dark matter and the 3-form field. For the kind of interactions considered, we deduce a condition for replacing the LSBR by a late time de Sitter phase. For specific examples of interactions that meet this condition, we look for distinctive imprints in the statefinder hierarchy { S 3 ( 1 ) ; S 4 ( 1 ) } , { S 3 ( 1 ) ; S 5 ( 1 ) } , and in the growth rate of matter, e ( z ) , through the composite null diagnostic (CND).
- Uma abordagem STEM nos laboratórios de Física do Ensino SecundárioPublication . Jacob, Verónica Pereira; Fonseca, Elsa Susana dos Reis daNuma sociedade cada vez mais digital, é essencial que o ensino das Ciências acompanhe a evolução tecnológica, de forma a motivar os alunos e promover o seu sucesso em disciplinas desafiantes como a Física e Química A. Esta disciplina, abarca uma componente experimental, que assenta na realização de atividades laboratoriais (A.L.), segundo protocolos padronizados, habitualmente presentes nos manuais didáticos. A utilização do microcontrolador Arduino nas A.L. de Física alia o ensino experimental à tecnologia digital, numa abordagem interdisciplinar, sustentável e lúdica. Surge, assim, uma alternativa STEM (referente às palavras do inglês Science, Technology, Engineering and Mathematics) ao protocolo de duas A.L. previstas parao10.º ano: a A.L. 2.1 (pilha) e a A.L. 3.1 (painel solar). Estes protocolos alternativos, foram testados em duas turmas de 10.º ano, de ensino profissional, de uma Escola Secundária da Covilhã. Para avaliar a eficácia da introdução do Arduino, foi aplicado um questionário antes e depois da realização das A.L. nas turmas de intervenção e, ainda, numa turma de controlo de 10.º ano, de Ciências e Tecnologias, que seguiu protocolo padronizado. Adicionalmente, os 18 alunos das turmas de intervenção, responderam a um questionário de satisfação sobre a utilização da nova metodologia. Os resultados obtidos mostram um aumento na mediana das classificações após realização das A.L., tendo esse aumento sido superior (na A.L. 2.1, p=0,03, a=0,05, usando o teste de Mann-Whitney) nas turmas de intervenção. Estes dados sugerem que a introdução do Arduino tem um impacto positivo na aprendizagem, motivando alunos com diferentes capacidades e aptidões, enquanto potencia competências noutras áreas, como a eletrónica, programação e matemática. O sucesso desta abordagem evidencia a necessidade de integrar ferramentas e recursos digitais no ensino das Ciências, numa perspetiva STEM e em consonância com as tendências internacionais, tornando o processo de ensino-aprendizagem mais significativo, motivador e alinhado com os desafios do século XXI.
- Absorption Ångström exponents of aerosols and light absorbing carbon (LAC) obtained from in situ data in Covilhã, central PortugalPublication . Mogo, Sandra; Cachorro, Victoria; de Frutos, Ángel M; Rodrigues, A.A field campaign was conducted from October 2009 to July 2010 at Covilhã, a small town located in the region of Beira Interior (Portugal) in the interior of the Iberian Peninsula. The ambient light-absorption coefficient, σ(a) (522 nm), obtained from a Particle Soot Absorption Photometer (PSAP), presented a daily mean value of 12.1 Mm⁻¹ (StD = 7.3 Mm⁻¹). The wavelength dependence of aerosol light absorption is investigated through the Ångström parameter, α(a). The α(a) values for the pair of wavelengths 470-660 nm ranged from 0.86 to 1.47 during the period of measurements. The PSAP data were used to infer the mass of light absorbing carbon (LAC) and the daily mean varied from 0.1 to 6.8 μg m⁻³. A detailed study of special events with different aerosol characteristics is carried out and, to support data interpretation, air masses trajectory analysis is performed.
- Absorption coefficients of aerosols obtained from in situ data in Covilhã, central PortugalPublication . Mogo, Sandra; Cachorro, Victoria; De Frutos, Ángel MSince October 2009 an aerosol measurement data set was started at Covilhã, a small town located in the region of Beira Interior (Portugal) ain the interior a of the Iberian Peninsula. a Until July 2010, the ambient light-absorption coefficient, σ (470 nm), σ (522 nm) and σ (660 nm), presented a daily mean value of 14.2Mm-1 (StD=8.6Mm-1), 12.1Mm-1 (StD=7.3Mm-1) and 9.6Mm-1 (StD=5.7Mm-1), respectively. Monthly variations and daily cycle are presented in this work.
- Adaptação do Questionário Standardized Patient Evaluation of Eye Dryness para Português (SPEED-Vp) numa População Não ClínicaPublication . Sanches, Ana Lúcia; Leite, Sara Gisela; Nunes, António; Caixinha, Miguel; Monteiro, Pedro; Nunes, AméliaIntrodução: O objetivo deste estudo foi traduzir e adaptar o questionário Standardized Patient Evaluation of Eye Dryness para o português europeu, bem como avaliar o desempenho psicométrico da versão traduzida, incluindo repetibilidade e concordância. Material e métodos: O questionário original Standardized Patient Evaluation of Eye Dryness - SPEED foi traduzido e adaptado para o contexto cultural português seguindo uma metodologia cientificamente válida comumente usada no processo de adaptação de instrumentos para outras culturas e línguas. O questionário resultante da tradução para o novo idioma foi sujeito a um pré-teste onde os comentários dos participantes foram escritos e considerados para a versão final do questionário. Para a validação da escala da versão final do questionário traduzido, 89 indivíduos de uma população não clínica, com idades entre 18 e 84 anos, foram convidados a responder ao questionário (61% eram mulheres). Uma semana depois, o mesmo questionário foi repetido por 63 indivíduos. A confiabilidade interna do questionário foi analisada pelo alfa de Cronbach, a estabilidade temporal pelo teste-reteste e a análise de concordância entre medidas pelo método de Bland-Altman. Resultados: A consistência interna do questionário traduzido, SPEED-vP, foi alta (α = 0,871) e todos os itens do questionário contribuíram para o aumento desse índice. Essa consistência também foi confirmada como alta no reteste (α = 0,856) e quando a amostra foi estratificada por idade e sexo. O questionário SPEED-complete também apresentou alta consistência (α = 0,88). A repetibilidade do instrumento foi alta (ICC 0,933; IC 95%: 0,899 e 0,960) e o gráfico de Bland-Altman revelou boa concordância entre as medidas. Conclusão: O Standardized Patient Evaluation of Eye Dryness in Portuguese (SPEED-vP) apresentou boas propriedades psicométricas para a população portuguesa. Portanto, a versão traduzida do questionário SPEED-vP pode ser usada para mensurar quantitativamente a presença de sintomas de olho seco na população portuguesa.
- Adaptações curriculares não significativas para aprendizagem do Som no 8º anoPublication . Fernandes, Annabel Dias Barrocas; Soares, Sandra da Costa Henriques; Prata, Célia Maria BorgesA Escola Inclusiva reflete um modelo educacional que visa garantir a participação, aprendizagem e desenvolvimento de todos os alunos, independentemente das suas características, competências, limitações ou diferenças, respeitando a diversidade e promovendo a igualdade de oportunidades. Este modelo educacional aposta na diferenciação do currículo para promover a equidade, suportando-se em medidas de apoio à aprendizagem, organizadas em diferentes níveis de intervenção, de acordo com as respostas educativas necessárias para cada aluno adquirir uma base comum de competências, valorizando as suas potencialidades e interesses. Cada nível de intervenção contém medidas que inferem as atitudes e medidas que inferem o currículo, sendo estas últimas as mais desafiadoras e as que mais resistência encontram à sua implementação. Neste trabalho de investigação desenvolveu-se uma proposta de Adaptações Curriculares Não Significativas para o domínio “Som” da disciplina de Físico-Química do 8º ano do 3º ciclo do ensino básico e aplicou-se essa proposta, em contexto educativo real, para o subdomínio “Atributos do Som e sua Deteção pelo Ser Humano e Fenómenos Acústicos”. Os resultados obtidos evidenciaram uma melhoria na aprendizagem após a implementação da atividade adaptada, demonstrando que o desenvolvimento de Adaptações Curriculares Não Significativas com recurso a metodologias promotoras de aprendizagens ativas, tendo por base uma situaçãoproblema ligada ao dia a dia dos alunos, é uma estratégia eficaz para mitigar as dificuldades de aprendizagem associadas aos comportamentos diferenciados mais comuns.
- Aerodynamic control of the mixing of confined, plane and co-axial jetsPublication . Neves, Fernando Manuel da Silva Pereira das; Barata, Jorge Manuel MartinsTurbulent mixing of confined coaxial jets is a complex dynamic process with many practical applications such as ejectors, jet pumps, industrial burners, jet engine combustion chambers, gaseous nuclear rockets, mixing chambers, afterburners, and turbofan engine mixing chambers. In this latter applications the confinement is also of basic interest because it involves a certain interacting turbulent flow phenomena, the details of which are not yet fully understood quantitatively (Ahmed and Sharma, 2000). There have been studies of different geometric and operating parameters on the turbulent mixing process of confined coaxial jets with different motivations. While a wide range of diameter ratios has been investigated in the past, no work was reported on diameter ratios below 2, which is the case with many low bypass turbofan engines with bypass ratios of 0.3 and less. Only Ahmed and Sharma (2000) reported recently detailed LDV measurements of mean and turbulence components of velocity as well as the total and static pressures over a range of velocity ratios with relevance in the present context. In their work they analyse the influence of velocity ratio on the turbulent mixing process, but there are many other parameters which influence the turbulent mixing process. This research is dedicated to the study of the turbulent mixing of parietal jets without any generated effect of swirl and without the presence of bluff bodies. The major objective was to design mixing control strategies using purely aerodynamic tools. Following a work on axisymmetric geometries, a two-dimensional geometry was adopted to study the influence of geometric and initial parameters to control the flow: confinement, inclination angle and turbulence intensity of the outer flow.
- Aerosol absorption measurements at the ALOMAR subarctic stationPublication . Montilla, Elena; Rodríguez, Edith; Mogo, Sandra; Cachorro, Victoria; Rodrigo, Rúben; de Frutos, Ángel MThe global study of atmospheric aerosol is one of the key factors in regards to climate change and those effects. Over the last 4 years a strong research work on aerosols properties characterization have been carried out into the Atmospheric Optics Group of the University of Valladolid (GOA-UVa) in Spain. We present the results about aerosol absorption coefficient measurements with two different techniques: the “integrating sphere photometer” and the particle soot absorption photometer (PSAP, Radiance Research). This data was acquired into the summer campaign 2008, made at north of Norway, like a result of the participation in-situ of GOA in the POLARCAT project, lead by the Norwegian Institute for Air Research, and included in the Fourth International Polar Year. Both methods are filter based and provide measurements that could be combined with optical column measurements for a better characterization of local aerosol. It contributes especially to the investigation of pollution events and to establishment the effects of the population over any local aerosol climatology. Based on this research background and the affordable and reliable instrumentation described in this work, the research can continue in Colombia in close collaborations with Spanish research groups.
- An integrating sphere spectral system to measure continuous spectra of aerosol absorption coefficientPublication . Montilla, E.; Mogo, Sandra; Cachorro, Victoria; De Frutos, Ángel MAn integrating sphere spectral system has been developed that allows the measurement of continuous spectra of light absorption coefficients, saðlÞ of atmospheric aerosols. This system is based on the filter attenuation method covering the spectral wavelength range 320–800 nm with a variable spectral resolution. The sample filters had to be diluted in chloroform previous to the light attenuation measurements and hence the system cannot measure continuously but only on the basis of daily sampling. The system was calibrated using known amounts of absorbing and non-absorbing industrial substances at relevant atmospheric absorption levels. The resulting values of sa ðlÞ were compared with those delivered by a commercial photometer (particle soot absorption photometer) in the laboratory and also with field measurements, with a maximum discrepancy of 12.5% for atmospherically relevant values. The measurement uncertainty of the integrating sphere system is about 10% maximum. The importance of obtaining continuous spectral data is the possibility to determine the Ångström absorption exponent, aa , in different spectral ranges, including the UV. This exponent can then be used to help in obtaining the aerosol composition information.