Cálculo da taxa de reprodutividade (R0) através da simplificação do modelo SIR aplicado à epidemia de Influenza A (H1N1) ocorrida em 2009 no Brasil

Background and Objectives: The influenza A (H1N1) pandemic in 2009 reached more than 200 countries in different degrees of morbidity and mortality, and promoted several searches in this area, in order to help future epidemiological strategies. The use of mathematical models of infections may propitiate better comprehension of this phenomenon, and provide subsidies for intervention in public health. This study had as aim describe the reproducibility rate (R0) through simplification of mathematical model of epidemiology, estimate the value of R0 in influenza pandemic occurred in 2009 in Brazil and in Brazilian states, and compare R0 with infected population. Methods: It is an ecological study that uses a public domain data bank with notifications of influenza occurred in Brazil in 2009. A simplified analysis of compartmental model was proposed: Susceptible (S), Infected (I), and Recovered (R), in order to compare the viral reproducibility rate (R0) in Brazilian states. The value of R0 was also correlated with percentage of infected individuals. Results: An epidemic outbreak was configured in twelve states and in throughout Brazil, and more than one epidemic outbreak occurred in five states and in Distrito Federal. The correlation between R0 and the percentage of infected was strong and positive (r = 0.74), and demonstrated that a higher reproductive rate is associated with higher viral contagion. Conclusion: It is possible to conclude that the athematical simplification performed in this study points to another way to identify epidemic, because it is a basic analytical tool, and there is no complexity in computational implementations. KEYWORDS: Epidemiology. Epidemics. Computer Simulation. Influenza, Human. Communicable Diseases.Fundamento y objetivo: La pandemia de gripe A (H1N1) 2009 alcanzaron más de 200 países con diferentes grados de morbilidad y mortalidad, la promoción de varios estudios en el área, con el fin de ayudar a las futuras estrategias epidemiológicas. El uso de modelos matemáticos de las infecciones puede proporcionar una mejor comprensión de este fenómeno y proporcionar subsidios para intervenciones de salud pública. Este estudiotuvo como objetivo describir la tasa de reproductividad (R0) mediante la simplificación de modelo matemático epidemiológica para estimar el valor R0 de la pandemia de gripe de 2009 en Brasil y los estados brasileños y compara R0 con la población infectada. Método: Se realizó un estudio ecológico utilizando una base de datos pública con las notificaciones de influenza pandémica ocurrió en Brasil en 2009. Se propuso un análisis simplificado del modelo compartimental: Susceptible (I), Infected (I), Recuperado (R) para la comparación de los virus de la tasa de reproductividad (R0) en los estados brasileños. También se correlacionó el valor R0 con el porcentaje de infectados. Resultados: En 12 estados y en Brasil en su conjunto se estableció un brote, y en cinco estados y en el Distrito Federal se llevaron a cabo más de un brote. La correlación entre R0 y el porcentaje infectado era fuerte y positiva (r = 0,74), demostró que una tasa de reproducción más alto está asociado con el aumento de contagio viral. Conclusion: la simplificación matemático realizado en este estudio demuestra otra forma de identificar las epidemias, con una herramienta básica y baja complejidad computacional en la implementación. PALABRAS CLAVE: Epidemiología. Epidemias. Simulación por Computador. Gripe Humana. Enfermedades Transmisibles.Justificativa e objetivo:A pandemia de influenza A (H1N1) de 2009 atingiu mais de 200 países com graus variados de morbimortalidade, fomentando diversas pesquisas na área, com objetivo de auxiliar futuras estratégias epidemiológicas. A utilização de modelos matemáticos de infecções pode propiciar melhor compreensão deste fenômeno e fornecer subsídios para intervenções em saúde pública. O presente estudo teve como objetivos descrever a taxa de reprodutividade (R0) através da simplificação de modelo matemático epidemiológico, estimar o valor de R0 na pandemia de influenza de 2009 no Brasil e nos estados brasileiros e comparar R0 com a população infectada. Método: Trata-se de um estudo ecológico, utilizando um banco de dados público com notificações de influenza pandêmica ocorrida no Brasil em 2009. Foi proposta uma análise simplificada do modelo compartimental: Suscetível (I), Infectado (I), Recuperado (R), para comparação da taxa de reprodutividade (R0) viral nos estados brasileiros. Também foi correlacionado o valor de R0 com o percentual de infectados. Resultados: Em 12 estados e no Brasil como um todo foi configurado um surto epidêmico, e em cinco estados além do Distrito Federal ocorreu mais de um surto epidêmico. A correlação entre R0 e o percentual de infectados apresentou-se forte e positiva (r = 0,74), demonstrado que uma maior taxa reprodutiva está associada a maior contágio viral.Conclusão: a simplificação matemática realizada neste estudo demonstra outra maneira de identificar epidemias, sendo uma ferramenta básica e de pouca complexidade nas implementações computacionais

O USO DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS ITINERANTES NO AMBIENTE ESCOLAR: POPULARIZAÇÃO DA CIÊNCIA, FORMAÇÃO CONTINUADA E PREPARO PARA O ENEM

A educação em ciências é uma parte importante da educação formal para crianças e adolescentes, mas o sistema atual pode criar dificuldades em relacionar o conhecimento adquirido em sala de aula às suas aplicações no mundo real. Espaços educacionais não formais, como museus de ciências e centros culturais, estão se tornando cada vez mais importantes no ensino de ciências de maneira diferenciada. No entanto, muitos professores carecem de treinamento e recursos necessários para incorporar experimentos e atividades em suas aulas, levando a um déficit de preparação em ciências entre os alunos. Essa deficiência afeta o desempenho dos estudantes no exame nacional do ensino médio e também pode prejudicar seu sucesso no ensino superior. Através do programa de extensão da Universidade do Extremo Sul de Santa Catarina foram desenvolvidos diferentes projetos para contornar cada uma das situações apresentadas. Atividades experimentais foram desenvolvidas nos espaços escolares e da universidade com o intuito de melhorar a qualidade do ensino de ciências e física das instituições atendidas. Como resultado, obteve-se uma grande aceitação e requisições de continuidade dos projetos por parte dos docentes e discentes das escolas atendida

Condensação em cavidades considerando convecção natural difusiva e dupla na presença de gases não condensáveis

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017.Neste trabalho propõe-se um estudo teórico da convecção natural difusiva e dupla no interior de cavidades, visando aplicações em condensação pelicular sobre paredes verticais, na presença de gases não-condensáveis, em espaços confinados. O modelo desenvolvido se baseia em modelos teóricos da literatura, porém as equações governantes utilizadas contemplam a convecção natural difusiva e dupla, fenômeno observado apenas quando ocorre condensação de vapor na presença de gases não-condensáveis. O modelo desenvolvido também inclui uma componente de calor devido à difusão binária entre vapor e gases não condensáveis, assim como o efeito do gradiente de temperatura no empuxo. Foi empregado um método numérico de volumes finitos, com auxílio das bibliotecas do OpenFOAM®, para a solução das equações. Na análise numérica, a espessura do filme de líquido condensado foi desprezada, e sua influência foi estimada através do modelo de condensação de Nusselt aplicado para paredes verticais. Três diferentes configurações de cavidade, quanto a sua seção reta, foram adotadas no presente estudo: quadrada, onde estudou-se a influência do calor devido à difusão binária; retangular estreita (superfícies de troca de calor muito próximas entre si), onde avaliou-se a importância da espessura do filme liquido sobre a cavidade; cilíndrica, para a comparação com dados experimentais disponíveis na literatura. Os resultados obtidos para a cavidade quadrada mostram que pode haver um aumento do Número de Nusselt de até 45% quando se considera o transporte de calor devido à difusão binária (normalmente desprezado em modelos da literatura aplicados à termossifões bifásicos). Os resultados obtidos para a cavidade estreita mostram que o filme de líquido pode ocupar até 20% da largura da cavidade, ou seja, a sua presença é relevante e deve ser considerada. Já os resultados para uma cavidade cilíndrica mostraram uma boa comparação entre os perfis de temperatura obtidos pelo modelo com dados experimentais.Abstract : In this work, a theoretical study is proposed, concerning doublediffusivenatural convection in cavities, aiming its applications in filmcondensation over vertical walls, in confined spaces. The developedmodel is based on literature theoretical models, in which the governingequations used take into account the double-diffusive naturalconvection, phenomenon only observed in vapor condensation in thepresence of non-condensable gases. The developed model also includesa heat transfer component due to the binary diffusion between vapor andnon-condensable gases, as well as the buoyancy effects due totemperature gradients. Numerical solutions are based on finite volumemethod. OpenFOAM® libraries was employed for the solutions of theequations. In the numerical analysis, the film thickness was neglectedand its influence over the field was estimated using the vertical wallvapor condensation Nusselt model. Three different cross section cavitygeometries were studied: squared, where the influence of the binarydiffusion heat transfer was analyzed; straight rectangular (the heattransfer surfaces were very close to each other), where the influence ofthe film thickness was evaluated; cylindrical, to produce theoreticalresults to be compared with literature data. The squared cavity resultsshowed that the Nussel number could increase to up to 45% if the binaryheat transfer is considered (actually neglected in two-phasethermosyphon literature models). The results for the straight cavityshowed that the film could occupy up to 20% of the cavity width, andso, it presence is important and should be considered. The results for thecylindrical cavity showed a good comparison with the literatureexperimental temperature profile