Nome do Projeto
Métodos matemáticos avançados em Engenharia
Ênfase
Ensino
Data inicial - Data final
16/03/2020 - 11/03/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
Como apontado na proposta em discussão para Diretrizes Curriculares Nacionais para o curso de graduação em Engenharia (MEC, 2018), “A Engenharia deve ser vista como um processo. Um processo que envolve pessoas, suas necessidades, expectativas, comportamentos e que requer empatia, interesse pelo usuário, além de técnicas que permitam transformar esta observação em formulação do problema a ser resolvido, com a aplicação da tecnologia. A busca de soluções técnicas, como parte do processo, se utiliza do conhecimento técnico de matemática, ciências, ciências da engenharia, para que se alcance um resultado que seja tecnicamente viável e desejável pelo usuário final.” Mais ainda, segundo o “Art. 7º O Curso de Engenharia deve proporcionar aos seus egressos, ao longo da formação, as seguintes competências gerais: II - Analisar e compreender os fenômenos físicos e químicos por meio de modelos matemáticos, computacionais ou físicos, validados por experimentação. Isto significa ser capaz de modelar fenômenos e sistemas físicos e químicos utilizando ferramentas matemáticas, estatísticas, computacionais e de simulação. Prever os resultados dos sistemas por meio dos modelos. Conceber experimentos que gerem resultados reais para o comportamento dos fenômenos e sistemas em estudo;” O CEng traz o protagonismo do desenvolvimento de ferramentas matemáticas para Engenharia para seu domínio, e, acertadamente, reconhecer sua importância, quando abriga o Núcleo Básico, responsável por disciplinas como Cálculo A e B, Equações diferenciais ordinárias e Cálculo numérico. Embora essas disciplinas forneçam um arcabouço para o desenvolvimento de muitas técnicas matemáticas, muitas outras podem e devem ser estudadas pelos estudantes dos cursos de graduação e pós-graduação do CEng. Nesse sentido, propomos esse projeto com o intuito de ampliar e difundir o uso de diferentes técnicas matemáticas avançadas para resolução de problemas aplicados à Engenharia.

Objetivo Geral

Os principais objetivos desse projeto de ensino são: (1) aumentar a diversidade de atividades dedicadas ao ensino-aprendizagem de Matemática aplicada a resolução de problemas e a Engenharia; e (2) dada a natureza do projeto e os tópicos estudados, colocar os estudantes do Centro de Engenharias em contato mais próximos à problemas de natureza avançada, promovendo a pesquisa e a iniciação científica.

Justificativa

O corpo básico de disciplinas de Matemática presente nos currículos dos cursos de Engenharia do CEng contempla, em geral, os conteúdos referentes a cálculo integral e diferencial em uma ou várias variáveis, sequências e séries, álgebra linear, equações diferenciais ordinárias e cálculo numérico e aplicações. Contudo, muitos problemas reais são expressos em termos de equações envolvendo duas ou mais variáveis e suas taxas de variação (eventualmente, derivadas parciais), ou seja, equações diferenciais parciais (EDP's). Aprender técnicas de resolução de EPD's em problemas aplicados à Engenharia e como apresentar os resultados obtidos é uma habilidade desejável aos egressos dos cursos de Engenharia do CEng, principalmente, àqueles que aspiram uma carreira acadêmica.

Metodologia

A metodologia adotada consiste de encontros extraclasse, realizados periodicamente*, em que os
estudantes terão contato com uma diversificada variedade de atividades como, por exemplo, seminários,
estudos dirigidos e resolução de problemas em grupo, aulas em laboratórios de informática visando a
implementação simbólica e numérica das soluções obtidas, dentre outras.
Os temas abordados são relacionados à equações diferenciais parciais, tais como as equações da onda e
do calor, e técnicas clássicas de resolução dessas equações (ÖZISIK, 1993) (O’NEAL, 1997) (BOYCE e
DIPRIMA, 2015). Uma amostra do que pretendemos estudar e o tipo de material que vislumbramos
produzir em língua portuguesa pode ser acessado em http://mathworld.wolfram.com/WaveEquationRectangle.html.

A avaliação do projeto será realizada a partir de, pelo menos, três instrumentos distintos que consistem, basicamente, de duas avaliações: uma sob o ponto de vista dos discentes que participarem das atividades desenvolvidas e outra do ponto de vista da equipe responsável pela aplicação da metodologia proposta; o terceiro instrumento será constituído de um relatório descrevendo as atividades desenvolvidas e materiais didáticos produzidos.

Indicadores, Metas e Resultados

Esperamos que os estudantes participantes desse projeto tenham contato com diferentes técnicas para resolução de problemas aplicados à Engenharia e apresentação das soluções, sejam elas analíticas ou numéricas, gráficas ou não; também esperamos que os estudantes envolvidos desenvolvam suas habilidades matemáticas e de modelagem de problemas, inclusive, sendo capaz de identificar os relacionamentos e leis físicas envolvidas.
Acreditamos que o contato dos estudantes com diferentes técnicas e aplicações à Engenharia incentivam a pesquisa e a iniciação científica. Esperamos que esse projeto gere trabalhos para os Congressos de Iniciação Científicas da UFPel.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
BRUNA ROSSALES PERLEBERG
BRUNO CUNHA BARTZ
Bruna Cunha Dias
CAMILA EHLERT LINDEMANN
CARLOS EDUARDO ESPINOSA20
CAROLINE DOS SANTOS SAVEDRA
CHRISTIAN BERNY VOLZ
CIBELE APARECIDA LADEIA
DOMINIKI RIBAS DOS SANTOS
EDUARDO DA SILVA SCHNEIDER15
ELIARA RODRIGUES DORNELES BRISOLARA
EMILY CLAUDIA PEREIRA RAMOS
ERICK MARTINEZ ZANINI
EVANDRO HÜBNER BUBOLZ
FABIANO COSTA D'AVILA
FRANCIELE DA COSTA TRASSANTE
FRANCIELI JORGE
Frederico Bohns Mattea
GABRIEL DA SILVA PONTES
GIOVANA DEPONTE GALETTI
GUSTAVO SCHMIDT CABRAL
INGRIDY DUARTE
JACQUELINE SOARES CHANÇAS
JAIME CONTE ZANDONA
JARDEL MOREIRA DYLEWSKI
JEAN CARLOS DAPPER
JEAN PIETRO COLET DE CARLI
JOSE MANUEL LUCAS MARQUES GONCALVES
JOSIANE KONRADT
JOÃO PEDRO ALMEIDA LOPES
Julio Cesar Lombaldo Fernandes
KARIN LUÍSA MARQUES
KEROLLYN ANDRZEJEWSKI DE OLIVEIRA
LAURO ARAUJO LEME
LEANDRO MESQUITA PEREIRA
LETICIA PRECHESNIUKI ALVES
LETICIA TONETTO6
LUCAS D'AVILA MARTEN
LUCAS DA COSTA BERNA
LUCAS DOS SANTOS PEREIRA
LUCAS DOS SANTOS ROCHA
LUCAS MAYDANA MENDES
LUCIJACY PEREIRA JAVARINI
LUIZA LEITE LIMA
MARCELO DA SILVEIRA TORTOLERO ARAUJO LOURENCO
MARCELO SCHRAMM56
MARLON TOMASCHEWSKI
MARX VLADIMIR DE SOUSA MIRANDA
MATEUS DOS SANTOS
MICHELE SOARES NETTO
MICHELLE ORTIZ MORAN
MIGUEL BECK BERNO
MIKAEL ALVES SCHNEIDER
NATÁLIA BARROS SCHAUN
PATRICK GARCIA MACHADO
PEDRO HENRIQUE ARRIADA BESKOW
PEDRO HENRIQUE CARDOSO GOMES
PEDRO HENRIQUE DIEHL
RAFAEL RODRIGUES BITENCOURTE
RAFAEL ZANOVELO PERIN
RAMIRO GOMES DA SILVA VIANA
RODRIGO MENDES LIMA
SERGIO LEMKE
SIGMAR DE LIMA5
TAILON ANDRÉ PODEWILS
TAMIRES BOJJIS DA COSTA
TAMIRES FONSECA DE ALMEIDA
THABATA PAOLA IDIART BRUM
THIAGO DE OLIVEIRA LUCARDO
VICTOR HUGO SANTOS DE OLIVEIRA
WILLIAN CEZAR NADALETI5
YNARA AGUIAR CASTRO

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