AS MÍDIAS SOCIAIS DO PROJETO FÍSICA E ARTES EM INTEGRAÇÃO

O projeto Física e Artes em Integração é um projeto integrado do IFC de Brusque, coordenado pelos professores Daniel Zanella dos Santos, Marcos João Correia e Tiago Rafael de Almeida Alves. Seu objetivo é integrar as disciplinas de Artes e Física em uma série de atividades que envolvem o estudo de acústica e a construção e prática de instrumentos feitos com material reciclado. Esse resumo irá falar, mais especificamente, das mídias sociais do projeto, sendo elas a página do Instagram e o canal do Youtube. O nosso canal do Youtube surgiu após o projeto de construção do e-book (um manual com o passo-a-passo para a fabricação dos instrumentos e com os conceitos de acústica) ser finalizado, com a ideia de expandir os conhecimentos. Com a chegada da pandemia e, junto com ela o isolamento social, o projeto precisou adaptar-se para atividades online. Deste modo, decidimos criar um canal do Youtube com vídeos da construção dos instrumentos. Para isso, foram divididas as etapas para o andamento do canal entre os membros do projeto: roteiro e texto, apresentação dos vídeos, operação das câmeras e áudio, edição dos vídeos e, por fim, criação da música da vinheta. A operação dos vídeos aconteceu no laboratório de áudio visual disponível no IFC Brusque, onde foram disponibilizados os materiais, como câmeras profissionais, microfone de lapela, chroma-key e soft box. Vale ressaltar, também, que foi feito um vídeo piloto, para testar qualidade do som, roteiro, entre outras coisas. Os vídeos contam com a aparição do personagem Tim Lattes, que é uma junção dos nomes do cantor e compositor Tim Maia e do cientista brasileiro César Lattes, representando bem a união da música com a física, criado pelos integrantes do projeto. A motivação para a criação dos vídeos foi, principalmente, trazer o conhecimento de forma mais tecnológica e divertida, mesmo em um tempo paralisado pela pandemia, além de conseguir alcançar um maior número de pessoas, já que as redes sociais facilitam o acesso ao conteúdo de forma mais prática. Junto com o canal do YouTube, o projeto também conta com uma página do Instagram, administrada pela aluna Emily Merlo, com a ajuda das alunas Maele de Oliveira Silva e Gabrieli Aparecida Cunha. No momento, a página, seguindo as orientações da coordenação geral de comunicação (CECOM), parou com a publicação de postagens durante o período eleitoral, como é comum nas instituições federais. O perfil tem como objetivo principal a divulgação e expansão dos conhecimentos e atividades futuras do projeto. As redes sociais do projeto têm como maior objetivo espalhar seus conhecimentos, englobando o mundo das exatas com o mundo artístico e ensinando cada um deles, com fácil acesso para todo tipo de público com o interesse em aprender tanto a construção dos instrumentos passo-a-passo quanto a física envolvida na execução deles

Assessment of numerical simulations of deep circulation and variability in the Gulf of Mexico using recent observations

Author Posting. © American Meteorological Society, 2020. This article is posted here by permission of American Meteorological Society for personal use, not for redistribution. The definitive version was published in Journal of Physical Oceanography 50(4), (2020): 1045-1064, doi:10.1175/JPO-D-19-0137.1.Three simulations of the circulation in the Gulf of Mexico (the “Gulf”) using different numerical general circulation models are compared with results of recent large-scale observational campaigns conducted throughout the deep (>1500 m) Gulf. Analyses of these observations have provided new understanding of large-scale mean circulation features and variability throughout the deep Gulf. Important features include cyclonic flow along the continental slope, deep cyclonic circulation in the western Gulf, a counterrotating pair of cells under the Loop Current region, and a cyclonic cell to the south of this pair. These dominant circulation features are represented in each of the ocean model simulations, although with some obvious differences. A striking difference between all the models and the observations is that the simulated deep eddy kinetic energy under the Loop Current region is generally less than one-half of that computed from observations. A multidecadal integration of one of these numerical simulations is used to evaluate the uncertainty of estimates of velocity statistics in the deep Gulf computed from limited-length (4 years) observational or model records. This analysis shows that the main deep circulation features identified from the observational studies appear to be robust and are not substantially impacted by variability on time scales longer than the observational records. Differences in strengths and structures of the circulation features are identified, however, and quantified through standard error analysis of the statistical estimates using the model solutions.This work was supported by the Gulf Research Program of the National Academy of Sciences under Awards 2000006422 and 2000009966. The content is solely the responsibility of the authors and does not necessarily represent the official views of the Gulf Research Program or the National Academy of Sciences. The authors acknowledge the GLORYS project for providing the ocean reanalysis data used in the ROMS simulation. GLORYS is jointly conducted by MERCATOR OCEAN, CORIOLIS, and CNRS/INSU. Installation, recovery, data acquisition, and processing of the CANEK group current-meter moorings were possible because of CICESE-PetróleosMexicanos Grant PEP-CICESE 428229851 and the dedicated work of the crew of the B/O Justo Sierra and scientists of the CANEK group. The authors thank Dr. Aljaz Maslo, CICESE, for assistance with analysis of model data. The Bureau of Ocean Energy Management (BOEM), U.S. Dept. of the Interior, provided funding for the Lagrangian Study of the Deep Circulation in the Gulf of Mexico and the Observations and Dynamics of the Loop Current study. HYCOM simulation data are available from the HYCOM data server (https://www.hycom.org/data/goml0pt04/expt-02pt2), MITgcm data are available from the ECCO data server (http://ecco.ucsd.edu/gom_results2.html), and the ROMS simulation data are available from GRIIDC (NA.x837.000:0001)

DA BIOLOGIA PARA A MÚSICA

O projeto Física e Artes em Integração colocou em ação um novo trabalho de pesquisa, no ano de 2022, que visa alcançar resultados inovadores e bioecológicos, com o desenvolvimento de instrumentos musicais a partir da utilização da kombucha. Esta é uma bebida que teve origem na China há cerca de dois mil anos e quando é consumida, pode promover diversos benefícios à saúde, dentre eles é possível citar: fortalecimento do sistema imunológico, melhora das funções gastrointestinais e ação desintoxicante. Tais proveitos podem ser encontrados no líquido (kombucha) por consequência da presença de probióticos, microrganismos vivos. O chá precisa passar por um processo de fermentação (no qual ocorre a transformação do açúcar em álcool e, posteriormente, de álcool em ácido acético) dada pela cultura simbiótica de bactérias e leveduras (SCOBY) que são formadas dentro da bebida, assim compondo e assumindo papel importante na mesma. Na pesquisa, o objetivo principal é a construção de tambores utilizando o SCOBY (placa gelatinosa, com formato semelhante a uma panqueca, composta por proteínas e celulose) como matéria-prima para a produção da “pele” dos instrumentos. A placa gelatinosa, após seca, tende a adquirir um aspecto semelhante ao de couro, sendo assim, a produção dos tambores com tal material pode ser bem sucedida. Vários testes foram feitos, com a ajuda da professora de Biologia do câmpus, Tatiane Sueli Coutinho, para compreender o material biológico trabalhado e adquirir scoby’s. Dessa forma, buscamos uma espessura que se imagina adequada para um couro de tambor. Nem todos os testes foram bem sucedidos, contudo, conseguimos encontrar um padrão para a produção da placa gelatinosa, havendo diversas delas prontas para o início das secagens. Essa etapa é de extrema importância, pois será possível deduzir se há necessidade de mudanças na produção da kombucha e progredir para a produção dos instrumentos. A secagem ainda não foi propriamente iniciada, no entanto, testes avulsos para melhor compreensão do material trabalhado levaram a uma conclusão de que quando a placa está limpa e exposta ao sol, tende a assumir um aspecto rígido que é, salve engano, adequado para suprir a função de “pele” de tambor. No entanto, tal afirmação só poderá ser comprovada durante o estágio da produção dos instrumentos musicais, pois será nesse momento que os testes de funcionamento dos instrumentos serão feitos e, assim, pode haver a necessidade de mudanças nos processos das fases anteriores, as quais ainda estão em andamento

OFICINAS DE INSTRUMENTOS COM MATERIAIS RECICLÁVEIS

Depois de dois anos de atividades remotas, o projeto integrado Física e Artes em Integração voltou a realizar as oficinas com instrumentos de materiais reciclados nas salas de aula no ano de 2022. A atividade está ocorrendo nas disciplinas de Artes e Física do curso de ensino médio integrado em química do IFC-Brusque, utilizando- se dos saberes científicos e artísticos para a construção dos instrumentos no laboratório maker. O Lab-maker é uma sala com equipamentos (como impressoras 3D, cortadora à laser e furadeira de bancada), ferramentas e materiais para o desenvolvimento de diversos projetos, incluindo a construção dos instrumentos musicais. A dinâmica das aulas acontece da seguinte maneira: em primeiro lugar, cada aluno fez a escolha de dois instrumentos trabalhados pelo projeto, um de percussão e outro de notas, para construir. Os instrumentos de percussão são: chocalho de grão, chocalho de platinela e pau-de-chuva. Os instrumentos de notas são: flauta transversal, flauta doce, flauta de Pã, viola de lata e sinopet. Depois, os alunos vão para o lab-maker durante as aulas de Artes e Física para construir os instrumentos. Para os alunos não ficarem perdidos na hora de construir o seu instrumento, o projeto desenvolveu um e-book (a ser publicado ainda em 2022 pela editora do IFC) e um canal no Youtube (chamado Oficina pé de lata) com as orientações e passo-a-passo da elaboração dos instrumentos musicais. Com a ajuda deste material, muitos alunos relataram boas experiências ao construir os instrumentos, dizendo que os proporcionaram um ambiente de colaboração etrabalho em equipe. Também relataram que essa construção os ajudou a se conectar mais com a música e aprender mais sobre ela. O projeto também realiza oficinas de extensão ministradas pelos alunos do Instituto Federal Catarinense de Brusque, destinadas a crianças e pessoas com deficiência. As oficinas, previstas para ocorrerem entre outubro e novembro, acontecem de uma forma mais lúdica, como contação de histórias, ou para ensinar a construir um instrumento simples, como um chocalho, ou tantas outras propostas que os alunos podem fazer. O público atendido, visando abordar questões de inclusão e transformação social, são as turmas das APAEs de Brusque e Guabiruba e de escolas de educação infantil ao redor do campus. O projeto também vai criar uma orquestra aberta para alunos e comunidade externa. Nesta orquestra serão criados arranjos pensando na sonoridade dos instrumentos construídos. Os encontros para ensaio serão semanais e serão planejadas apresentações ao longo do ano. Para isso tudo acontecer, criamos caixas para fazer a coleta de materiais reciclados que serão usados na construção dos instrumentos. Com essas atividades, o projeto quer espalhar conhecimento científico e artístico junto à sustentabilidade

TUBOS PARA FLAUTAS FEITOS COM POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE (PEAD) RECICLADO

Esta é uma das atividades de pesquisa do projeto integrado Física e Artes em Integração, do Campus Brusque, que visa substituir os canos de PVC utilizados para fazer as flautas por tubos de plástico PEAD (polietileno de alta densidade) reciclado. Os tipos de plástico são reconhecíveis facilmente nas embalagens pelo símbolo triangular (que se refere a produtos recicláveis) com o número dois (podendo variar) por dentro e com a nomenclatura “PP” escrita. Todos esses plásticos são produzidos a partir da polimerização do gás propileno ou propeno. Trata-se de um tipo de plástico que pode ser moldado quando submetido a temperatura elevada, por isso é classificado como um termoplástico. Ele tem propriedades muito semelhantes às do polietileno (PE), mas seu ponto de amolecimento é mais elevado. É importante dar ênfase ao termoplástico, que, a uma dada temperatura, apresenta alta viscosidade podendo ser conformado e moldado. Exemplos de termoplásticos são o polipropileno, o polietileno, o polimetil-metacrilato e o policloreto de vinil, entre outros. Sabendo disso, o nosso objetivo é usar o PEAD para fazer flautas, de modo que não precisemos comprar canos PVC, o que gera mais consumo e lixo e desvia dos propósitos do projeto de promover sustentabilidade e reciclagem. A ideia é criar um molde para os tubos cilíndricos e preenche-lo com esse plástico reciclável. Como o PEAD é um material de fácil acesso, pretendemos criar um método que possa ser reproduzido em casa. Fizemos um primeiro teste de molde, com uma forma reta, para ver quanto tempo leva para derreter e a quantidade ideal para cada “fornada”. Basicamente, testar as condições para analisar e estudar como o plástico se comporta. Usamos 4 garrafas de desinfetantes e umas 20 tampinhas plásticas que deram ao todo 750 gramas de PEAD, colocado em uma forma antiaderente. Deixamos durante 2 horas e 50 minutos no forno, a 180°C, e logo em seguida levamos para nosso molde, que era uma forma igual, vazia, que colocamos em cima da outra, com 2 galões de água, para deixar pressionando. O resultado parcial obtido foi ótimo para analisarmos como vamos prosseguir com o projeto de pesquisa, pois vimos que temos que usar menos plásticos, assim não levará tanto tempo. Também percebemos que o material tem potencial para fazer flautas iguais às de PVC, pois o plástico derretido, depois de esfriar, fica com uma ótima resistência. O próximo passo é a arrecadação de mais plásticos PEAD, tipo embalagens de produtos como: leite, suco e água, em embalagens de xampu, em sacolas plásticas, entre outros. Também será pensado em um molde para o formato cilíndrico que iremos usar, além de outra forma de prensar o plástico assim que sai do forno, já que é algo importante na parte de confecção das flautas. Além disso, o plástico poderá abranger futuramente outros instrumentos, como chocalho de platinela ou o braço da viola de lata, já que é algo moldável e totalmente reciclável

Combined fit to the spectrum and composition data measured by the Pierre Auger Observatory including magnetic horizon effects

The measurements by the Pierre Auger Observatory of the energy spectrum and mass composition of cosmic rays can be interpreted assuming the presence of two extragalactic source populations, one dominating the flux at energies above a few EeV and the other below. To fit the data ignoring magnetic field effects, the high-energy population needs to accelerate a mixture of nuclei with very hard spectra, at odds with the approximate E$^{-2}$ shape expected from diffusive shock acceleration. The presence of turbulent extragalactic magnetic fields in the region between the closest sources and the Earth can significantly modify the observed CR spectrum with respect to that emitted by the sources, reducing the flux of low-rigidity particles that reach the Earth. We here take into account this magnetic horizon effect in the combined fit of the spectrum and shower depth distributions, exploring the possibility that a spectrum for the high-energy population sources with a shape closer to E$^{-2}$ be able to explain the observations

Studies of the mass composition of cosmic rays and proton-proton interaction cross-sections at ultra-high energies with the Pierre Auger Observatory

In this work, we present an estimate of the cosmic-ray mass composition from the distributions of the depth of the shower maximum (Xmax) measured by the fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory. We discuss the sensitivity of the mass composition measurements to the uncertainties in the properties of the hadronic interactions, particularly in the predictions of the particle interaction cross-sections. For this purpose, we adjust the fractions of cosmic-ray mass groups to fit the data with Xmax distributions from air shower simulations. We modify the proton-proton cross-sections at ultra-high energies, and the corresponding air shower simulations with rescaled nucleus-air cross-sections are obtained via Glauber theory. We compare the energy-dependent composition of ultra-high-energy cosmic rays obtained for the different extrapolations of the proton-proton cross-sections from low-energy accelerator data