( PDF ) Cadernos Temáticos nº 19: riqueza e tecnologia

Download PDF

ads:

Fevereiro de 2008 – Nº 19

CADERNOS

TEMÁTICOS

ads:

Livros Grátis

http://www.livrosgratis.com.br

Milhares de livros grátis para download.

EXPEDIENTE

Expediente

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

Centro de Informação e Biblioteca em Educação (CIBEC)

&DGHUQRVWHPiWLFRV6HFUHWDULDGH(GXFDomR3UR¿VVLRQDOH7HFQROyJLFD

YQRY±%UDVtOLD6HFUHWDULDGH(GXFDomR3UR¿VVLRQDO

H7HFQROyJLFD±

(GXFDomRSUR¿VVLRQDO3UiWLFDVHGXFDWLYDV([SHULrQFLDV

SHGDJyJLFDV,%UDVLO6HFUHWDULDGH(GXFDomR3UR¿VVLRQDOH7HFQR-

OyJLFD

&'8

Conselho Editorial

Patrícia Barcelos, Solange Moreira Corrêa, Maria Amelia Ayd Corrêa,

Sonia Ana Charchut Leszczynski, Sandra Branchine e Cinara Barbosa

Coordenação Editorial

Cinara Barbosa

Produção Executiva

Patrícia Barcelos e Sandra Branchine

Reportagens

Marco Aurélio Fraga, Rodrigo Farhat, Sophia Gebrim e Stela Rosa

Assistente de Produção Gráfica

Muriele Cristina de Oliveira

Relações Públicas

Pablo Viana

Revisão

Denise Goulart

Diagramação

www.grifodesign.com.br

Impressão

Cromos

Impresso no Brasil

A exatidão das informações, os conceitos e opiniões emitidos nos artigos e

nos resumos estendidos, relatos de experiência e práticas pedagógicas são de

exclusiva responsabilidade dos autores.

2008 Ministério da Educação

É permitida a reprodução parcial ou total desta obra, desde que citada a fonte

Série Cadernos Temáticos

Tiragem: 10.000 exemplares

Ministério da Educação

Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica

Esplanada dos Ministérios, Edifício Sede, bloco L, 4º andar

CEP: 70047-900 – Brasília/DF

Telefones: (61) 2104-8127/9526

Fax: (61) 2104-9744

[email protected].br

www.mec.gov.br

ads:

SUMÁRIO

Sumário

Apresentação 5

Editorial 7

Reportagens 8

• Escola de Guanambi lança cultivar resistente a fungos 8

• Sonda diminui seqüelas do câncer de mama 14

• Pesquisa incorpora microondas em processos industriais 18

• Ensino aliado à tecnologia 22

Artigos 25

• A trajetória de uma empresa incubada no hotel tecnológico:

o caso Forlogic Software 25

• A metrologia no cotidiano e suas principais funções 33

• Bioinformática estrutural aplicada à farmacogenética 41

• Classificação de falhas em máquinas rotativas utilizando redes neurais artificiais 48

• Utilização da flora nativa com potencial econômico 56

• Alternativas de minimização dos impactos ambientais

da silvicultura nas microbacias do Rio Grande do Sul 63

• Produtividade de três cultivares de mamona em consórcio

com feijão caupi, com e sem adubação 71

• Efeitos da temperatura e umidade do solo na produtividade do milho 77

• Análise experimental da influência de Redes PLC na qualidade da energia elétrica 83

Resumos Estendidos, Relatos de Experiência

e Práticas Pedagógicas 91

• Uso da realidade virtual na melhoria do processo de ensino da física 91

• Acessibilidade aos portadores de deficiência visual no uso do telefone celular 94

Contatos 96

APRESENTAÇÃO

Apresentação

Esta publicação tem história. Resulta de um trabalho iniciado em mea-

dos de 2004. Àquela época, a equipe de Comunicação Social da Secretaria

de Educação Profissional e Tecnológica do Ministério da Educação tinha

alguns desafios à frente: revelar o cotidiano das escolas de formação de

trabalhadores; mostrar a diversidade dessas unidades; valorizar a produção

cultural e científica de servidores, estudantes e professores. Havia, ainda,

algumas barreiras a vencer, como manter e aperfeiçoar a qualidade de tex-

tos e imagens das publicações.

Quinze edições depois, as tentações são outras. Luta-se para ampliar

a tiragem, de forma a aumentar o número de leitores, assim como avaliar

qualitativamente cada edição.

Nesse percurso, mais precisamente em 2007, a coletânea Cadernos Te-

máticos da Educação Profissional passou a integrar o Qualis, lista de perió-

dicos com qualidade recomendada pela Coordenação de Aperfeiçoamento

de Pessoal de Nível Superior (Capes). Ao lado de anais, revistas e jornais,

os cadernos se tornaram divulgadores avalizados da produção intelectual

de professores e alunos de programas de pós-graduação. Os cadernos re-

ceberam classificação em três áreas distintas: ciência de alimentos (nível C

em âmbito nacional), educação (nível C nacional) e multidisciplinar (nível B

nacional). Dessa forma, os trabalhos produzidos por professores e estudan-

tes da Rede Federal de Educação Profissional ganharam mais visibilidade e

ampliaram o diálogo com as agências de fomento à pesquisa.

Hoje, todas as escolas da Rede Federal de Educação Profissional e Tec-

nológica recebem exemplares dos Cadernos Temáticos. Consegue-se, tam-

bém, atender às escolas estaduais de educação profissional. Entretanto, a

cobertura não atinge ainda as instituições públicas de ensino médio. É uma

meta a ser alcançada.

Em quatro anos, o projeto gráfico-editorial pouco foi alterado. A princi-

pal preocupação para as modificações foi o refinamento do projeto gráfico,

de forma a facilitar a leitura da revista e a compreensão de seu conteúdo,

tornando-a de leitura mais ágil. Barras coloridas passaram a servir de indi-

cadores das seções: reportagens em vermelho, artigos em azul, resumos,

relatos e práticas em verde, de forma a diferenciar uma página da outra. No

quesito editorial, buscou-se ampliar a abrangência, de maneira a descorti-

nar o mosaico de ações e estudos produzidos pelas escolas, numa ligação

explícita com a realidade de cada região.

A finalidade dos Cadernos Temáticos continua a mesma, ou seja, divul-

gar trabalhos, pesquisas e projetos de servidores, professores e alunos da

Rede Federal de Educação Profissional e Tecnológica. A seleção do material

enviado pelas escolas é feita de acordo com alguns critérios. Os mais impor-

tantes são a pertinência ao tema e a relevância das informações, de forma a

que os artigos contidos nesses cadernos reflitam a diversidade e a realidade

de cada local, de cada cidade e de cada escola. Todos mostram, por meio

de texto – artigos, resumos, relatos, práticas e reportagens –, a realidade da

formação de profissionais no Brasil.

O desafio de editar cada número dos Cadernos Temáticos, entretanto,

é o mesmo desde o início deste projeto da Setec: escrever a história da

educação profissional e tecnológica no país.

Rodrigo Farhat

EDITORIAL

Editorial

Cadernos são retratos do Brasil

Os volumes 16 a 20 dos Cadernos Temáticos mostram experiências ino-

vadoras, práticas pedagógicas, pesquisas e resumos de artigos que contri-

buem para o desenvolvimento da educação profissional e tecnológica no

Brasil. São um retrato da harmonia das quase duas centenas de escolas da

rede com as realidades regionais do país.

De 1909 a 2002, 140 escolas técnicas foram construídas no país. De

2003 a 2010, serão mais 214, dentro do plano de expansão da rede federal

de educação profissional e tecnológica. A meta do Ministério da Educação

é chegar a 354 unidades, com a oferta de 500 mil vagas, num investimento

total de R$ 933 milhões.

A Rede Federal de Educação Profissional e Tecnológica oferece cursos

de qualificação, de ensino técnico de nível médio, superior e de pós-gradu-

ação. As áreas variam de acordo com a realidade regional, em sintonia com

os arranjos produtivos locais.

O lançamento de um cultivar de bananeira resistente a fungos pela EAF

Guanambi/BA e a sonda criada por professor do Cefet/PE para reduzir se-

qüelas de câncer de mama são destaques deste número dos Cadernos Te-

máticos da Educação Profissional, assim como os artigos sobre os efeitos

da temperatura e da umidade na produtividade do milho e as funções da

metrologia no cotidiano.

Com a ampliação da rede, mais experiências poderão ser temas de re-

portagens e cenários de experiências, práticas pedagógicas e pesquisas. A

diversidade brasileira tratará de enriquecê-las. Aguardem.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Professores da Escola Agrotécnica Federal Antônio José Teixeira (EAFA-

JT), de Guanambi/BA, estão na linha de frente na pesquisa de novos tipos

de bananas. Em conjunto com pesquisadores da Empresa Brasileira de Pes-

quisa Agropecuária (Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical), desenvol-

veram um novo cultivar de banana, o PA42-44, resistente tanto à sigatoka

negra quanto ao mal do Panamá.

A pesquisa responde à soberba dos norte-americanos, que sempre con-

sideraram os países da América Latina como “banana republics” e reforça

a sátira de Alberto Ribeiro e João de Barro, que, em 1938, lançaram a mar-

chinha “YES, NÓS TEMOS BANANA”.

Escola de Guanambi lança

cultivar resistente a fungos

Pesquisas foram desenvolvidas em parceria com a Embrapa

YES, NÓS TEMOS BANANA

(Alberto Ribeiro e João de Barro)

“Yes, nós temos banana/Banana pra

dar e vender/Banana menina/Tem

vitamina/Banana engorda e faz

crescer/Yes, nós temos banana/

Banana pra dar e vender/Banana

menina/Tem vitamina/Banana engorda

e faz crescer/Vai para a França o café,

pois é/Para o Japão, o algodão, pois

não/Pro mundo inteiro/Homem ou

mulher/Banana para quem quiser”.

Fotos: Rodrigo Farhat

Fruticultura aquece negócio no interior da Bahia

BANANA BRASILEIRA

REPORTAGENS

Sem entrar no mérito da polêmica, o fato é que o Brasil é um grande pro-

dutor da fruta. Em 2005, produziu 6,9 milhões de toneladas. O volume de

exportações de bananas, no ano seguinte, foi de 179,9 mil toneladas, segun-

do dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e do Minis-

tério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior (MDIC). No Brasil,

os MAIORES PRODUTORES são os estados de São Paulo e Bahia, seguidos de

Santa Catarina, Pará e Minas Gerais. Em 2005, a Bahia produziu 1 milhão de

toneladas da fruta, 21,5% a mais do que em 2004 (872 mil toneladas).

No estado nordestino, professores da Escola Agrotécnica Federal Antô-

nio José Teixeira (EAFAJT) têm buscado melhorar a produção e a qualidade

do produto e, para isso, em 1997, iniciaram uma parceria com a Embrapa

Mandioca e Fruticultura Tropical para avaliar e selecionar variedades e hí-

bridos de bananeira.

MERCADO – F

oram conduzidos experimentos de avaliação de diferen-

tes genótipos de pés de bananas originários do Programa de Melhoramento

de Bananeira da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, entre 1997 e

1999, 2002 e 2004, 2004 e 2006, no PERÍMETRO IRRIGADO de Ceraíma,

na área da EAFAJT, e de 2006 até hoje, no perímetro irrigado do Estreito,

em terreno de produtores.

Alessandro de Magalhães Arantes é um desses produtores rurais. Tam-

bém professor de fruticultura e coordenador-geral de produção e pesquisa

da EAF de Guanambi, tem 10 hectares de banana, pinha e maracujá. Ele

diz que a produtividade média no perímetro é de mil caixas por hectare e

que os principais mercados estão em Aracaju, Belo Horizonte, Brasília, Juiz

de Fora, Recife, Rio de Janeiro e Salvador.

MAIORES PRODUTORES

No mundo, o Equador, embora tenha

produção menor do que a brasileira, é o

líder em exportação da fruta, com cerca

de 30% do comércio mundial do produto,

enquanto o Brasil possui menos de 2%.

A produção mundial está em torno de

72 milhões de toneladas, quando apenas

bananas são consideradas, e de 105

milhões de toneladas, quando se incluem

os plátanos (banana de fritar e cozinhar).

Índia, Brasil, Equador

, China e Filipinas

são os maiores produtores.

PERÍMETRO IRRIGADO

Os perímetros irrigados foram implantados

pela Companhia de Desenvolvimento

Vale do São Francisco (Codevasf),

a partir da segunda metade dos anos

1960. Sete pólos de desenvolvimento

foram criados na bacia do São Francisco:

norte de Minas, Guanambi, Formoso e

Correntina, Barreiras, Irecê, Juazeiro e

Petrolina e Baixo São Francisco. O de

Guanambi, na margem direita do rio São

Francisco, abrange os perímetros de

Estreito e Ceraíma, totalizando 2,5 mil

hectares em operação.

A fruticultura é a principal fonte

de renda dos irrigantes.

Setor emprega 6,7 mil

pessoas no perímetro

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

As frutas são comercializadas em caixas

de 22 quilos, com preço pago ao produtor

entre R$ 7,00 e R$ 7,50, e variação de R$

3 a R$ 18, dependendo do período.

Alessandro começou a plantar bananas

pela demanda do mercado. “Era a cultura

mais difundida, estável e com mão

-de-

obra qualificada disponível”, lembra.

O perímetro, que comercializa 60 ca-

minhões por semana, responde por R$

12 milhões a R$ 15 milhões por ano. São

560 agricultores e cada um emprega, em

média, três trabalhadores. O setor emprega 1,7 mil pessoas diretamente e

outras 5 mil indiretamente.

RESULTADOS – As pesquisas, desenvolvidas pelos professores Sérgio

uiz Rodrigues Donato, Alessandro de Magalhães Arantes e equipe, serviram

para avaliar e selecionar cultivares superiores com relação à produtividade,

resistência a problemas fitossanitários, como os relacionados à sigatoka ne-

gra, sigatoka amarela e ao mal do Panamá (veja box), e precocidade para

recomendação e incorporação aos sistemas produtivos dos agricultores.

Como atividades de extensão, foram realizados seminários, dias de cam-

po e cursos. As ações de extensão foram direcionadas para três perímetros

irrigados da Bahia: de Ceraíma (Guanambi), do Estreito (Urandi e Sebastião

Laranjeiras) e do Formoso (Bom Jesus da Lapa).

Produtores negociam preço de

bananas no campus da escola

Divulgação/EAFAJT

REPORTAGENS

Os resultados desses trabalhos foram divulgados para os agricultores da

região em seminários e cursos. Como resultados práticos, pode-se desta-

car, segundo o professor Sérgio, a recomendação e posterior incorporação

de cultivares selecionados aos sistemas de produção do agricultor regional,

como Grande Naine, FHIA-18 e PA42-44, aumentando, assim, o espectro

de cultivares utilizados.

Os resultados gerados pelos experimentos conduzidos em Guanambi,

juntamente com outros ensaios de mesma natureza implantados em di-

versos locais do país, respaldaram o lançamento pela Embrapa Mandioca

e Fruticultura Tropical de outros cultivares, como o FHIA-01 (Maravilha),

SH36-40 (Prata Graúda), Caipira, Nam, FHIA-18, PV42-85 (Preciosa),

PV42-142 (Japira), PV42-68 (Pacovan Ken).

Fungos são os maiores

limitadores da bananicultura

As sigatokas negra e amarela e o mal do Panamá são as três principais

doenças que afetam as bananeiras. Para o pequeno produtor são os maiores

limitadores da produção.

A sigatoka negra é a mais grave. A sigatoka amarela, apesar de menos

destrutiva, também causa grandes perdas na bananicultura. Pesquisadores

avaliam em cerca de 80% e 50% as perdas provocadas na produção pelas

sigatokas negra e amarela, respectivamente.

O mal do Panamá tem sido um fator limitante para o cultivo da banana

maçã e já começa a atacar as produções da prata anã em algumas regiões

brasileiras. O fungo, quando ocorre em variedades como a banana maçã,

provoca perda de 100% na produção. Já nas do tipo prata, com menor

suscetibilidade, a incidência do mal do Panamá, geralmente, situa-se num

patamar de 20% de perdas.

PA42-44 é resistente a fungos

Os resultados gerados pelos experimentos conduzidos pelos professo-

res da escola de Guanambi ilustram de maneira consistente a inserção da

EAFAJT no mundo da investigação científica para geração e extensão de

conhecimentos básicos e aplicados, de forma a assegurar bases sólidas para

o desenvolvimento sustentável.

Os trabalhos de melhoramento empreendidos pela EAFAJT em parceria

com a Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical resultaram na indicação

para lançamento de um cultivar de bananeira tipo prata, o híbrido PA42-

44, descendente da prata anã, resistente à sigatoka negra, sigatoka amarela

e ao mal do Panamá.

A EAFAJT avaliou o material por quatro ciclos de produção no perímetro

irrigado de Ceraíma e por dois ciclos de produção no perímetro irrigado

do Estreito, apresentando os resultados à comunidade de produtores, em

2003, num dia de campo em Ceraíma, e, em 2007, no Estreito. O produto

deverá ser lançado no mercado brasileiro em 2008.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Guanambi forma profissionais comprometidos

com problemas do semi-árido

Os professores da Escola Agrotécnica Federal Antônio José Teixeira, em

Guanambi/BA, ensinam a seus alunos diferentes formas de enfrentar os pro-

blemas do semi-árido. O diretor do Departamento de Desenvolvimento

Educacional da instituição, Sérgio Luiz Rodrigues Donato, explica que há

duas maneiras de trabalhar com a escassez de água: pela redução ou pela

convivência com o problema. Enquanto a primeira solução envolve maior

custo e nível tecnológico, a segunda exige menos recursos e tecnologia.

A construção de sistemas de barramento de água, de irrigação e o cul-

tivo de frutíferas nobres, como a mangueira e a bananeira, e a produção

de forrageiras, como capim elefante e cana-de-açúcar para alimentação

animal, são exemplos de redução do problema da escassez de água. Já o

uso de plantas que exigem pouca irrigação, como o umbuzeiro e a palma

forrageira, são mostras da convivência com o problema. Ele conta que am-

bas as possibilidades têm que ser mostradas ao aluno.

Atualmente, os cursos de Guanambi são oferecidos nas áreas de agricul-

tura, agropecuária, informática, zootecnia. São 520 alunos, dos quais 142,

internos. De acordo com o diretor Ariomar Rodrigues dos Santos, em 2008,

dois novos cursos serão abertos, de agroindústria e informática, nas versões

pós-médio e para jovens e adultos.

A produção de estudos e pesquisas científicas também segue o princípio

de contribuir para melhorar as práticas de adubação em frutíferas nos perí-

metros irrigados da Bahia.

Entre 1997 e 2001, pesquisadores da escola adotaram práticas de in-

dução floral na cultura da mangueira e extrapolaram os resultados para

o perímetro irrigado de Ceraíma por meio de visitas técnicas e cursos de

mangicultura, generalizando o uso desta técnica na região. A EAFAJT con-

tribuiu, dessa forma, para a reabertura das exportações de manga do perí-

metro irrigado do Brumado, em Livramento de Nossa Senhora/BA, para os

Estados Unidos. Esse trabalho se efetivou através da realização de trabalhos

técnicos de campo, desenvolvimento de planilhas de controle do programa

de moscas das frutas e palestras proferidas para auditorias realizadas pelo

Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (Usda), o órgão responsá-

vel pela abertura das exportações.

Atualmente, implantado e em avaliação na EAFAJT, projeto de pesquisa

com a cultura da mangueira, de autoria dos professores Carlos Elizio Co-

trim, Márcio Mota Ramos, Eugênio Ferreira Coelho, Maurício Coelho Filho

e Paulo Roberto Cecon, trata de experimento contemplando avaliações de

redução de lâmina de água na cultura da mangueira. A experiência, rea-

lizada em parceria com a Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical e a

Universidade Federal de Viçosa (UFV), busca desenvolver alternativas de

manejo de irrigação para projetos instalados no semi-árido que promovam

aumento na eficácia de uso da água pela cultura da manga.

Segundo o estudo, em países com escasso recurso de água, como Aus-

trália, Espanha e Israel, muitas pesquisas têm sido feitas com a proposta

REPORTAGENS

de economizar o uso da água sem afetar significativamente a produção

da cultura e a qualidade do fruto. Ao final da pesquisa, os resultados vão

mostrar um balanço de água no solo, por meio do qual se poderá saber,

de toda a água aplicada através da irrigação, quanto ficou armazenada

no solo, quanto foi usada pela planta na transpiração, quanto se perdeu

por evaporação, quanto se perdeu por percolação profunda ou quanto se

ganhou por ascensão capilar.

Banana é alimento completo

A banana, uma das frutas mais consumidas no mundo na forma fresca,

é cultivada em todas as regiões do país. CONTÉM hidratos de carbono, vita-

minas, minerais, carboidratos, proteínas, gordura e baixo teor calórico (de

90kcal a 120kcal/100g).

Utilizada como calmante intestinal, a banana estimula o apetite e as

funções digestivas, evita e regula a hipertensão arterial. Além disso, ajuda

no sono e melhora o humor

. É a preferida de bebês, por sua consistência

pastosa, e de atletas, por ser ótima fonte de energia.

Estudo desenvolvido por pesquisadores da Universidade Estadual Pau-

lista (Unesp) mostrou que cascas, folhas e talos de alimentos possuem nu-

trientes como vitamina C, carboidratos, cálcio e fibras, muitas vezes em

quantidades superiores às da própria polpa. Os estudiosos avaliaram o valor

nutricional, em cada 100 gramas, das 20 espécies de frutas e hortaliças mais

consumidas pelos brasileiros. Por falta de conhecimento sobre o valor nu-

tricional de talos, folhas e cascas e de como aproveitá-los na alimentação,

as pessoas acabam jogando-os no lixo, o que é inadmissível em um país em

que a desnutrição atinge cerca de 22 milhões de pessoas, como declarou,

em ENTREVISTA ao jornal da instituição, a professora do Departamento de

Bioquímica da Unesp, Giuseppina Lima.

O estudo revelou que as camadas externas de várias frutas são ricas em

carboidratos. A casca da banana, por exemplo, tem o dobro de potássio

(0,9g) em relação à polpa (0,4g).

Reportagem: Rodrigo Farhat

CONTÉM

A fruta tem, em sua composição,

vitaminas A

, B1, B2 e C, cálcio, cloro,

enxofre, ferro, fósforo, magnésio,

niacina, potássio, silício e sódio, entre

23g a 32g de carboidratos, 1,0g a

1,3g de proteínas e 0,37g a 0,48g de

gordura, em cada porção de 100g. O

destaque é para o teor de potássio,

cerca de 400mg/100g

-1

ENTREVISTA

Ver Jornal Unesp nº 213, de julho

de 2006, disponível na internet, no

endereço http://www

.unesp.br/aci/

jornal/213/desperdicio.php.

Fruticultura é a principal atividade

dos perímetros irrigados

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Quando uma mulher realiza a MASTECTOMIA, não é apenas a região

da mama que fica afetada. A paciente também apresenta inchaços e di-

ficuldade de movimento no braço que vão acompanhá-la pelo resto da

vida. Isso ocorre devido ao chamado esvaziamento axilar, que retira todos

os LINFONODOS presentes na região da axila, evitando, assim, o risco de

metástase. Pensando no desconforto de um braço seqüelado, o engenhei-

ro eletrônico e doutor em instrumentação nuclear Iran José Oliveira da

Silva, professor do Centro Federal de Educação Tecnológica de Pernam-

buco (Cefet/PE), desenvolveu, para sua tese de doutorado na Universida-

de Federal de Pernambuco (UFPE), uma sonda que pode evitar a extração

dos linfonodos, sem o risco que o tumor se dissemine pelo corpo.

SAÚDE

Sonda diminui seqüelas

do câncer de mama

Tecnologia desenvolvida no Cefet/PE

tem preço inferior ao do mercado

MASTECTOMIA

Cirurgia de câncer de mama.

LINFONODOS

Defesa do organismo que

filtra impurezas do sangue.

Fotos: Sophia Gebrim

REPORTAGENS

A sonda SGHI-01 é a primeira tecnologia nacional desse tipo. Ela foi

elaborada no Laboratório de Instrumentação Nuclear do Departamento de

Energia Nuclear, sob a orientação da professora Helen Khoury, da UFPE. A

sonda é um equipamento que possibilita ao médico encontrar, no momen-

to da cirurgia, o primeiro linfonodo da cadeia linfática, chamado sentinela.

Através desse, que prediz o estado dos demais, o médico vai saber se deve

ou não retirar todos os outros.

O que ocorre é que nem todas as mulheres com câncer de mama pos-

suem os linfonodos comprometidos. Nos procedimentos usuais, o médico

não tem como saber se eles apresentam ou não células tumorais, retirando-

os por precaução. Com a sonda, é possível localizar, pouco antes da cirur-

gia, o local exato onde se encontra o sentinela. Após detectá-lo, o cirurgião

o retira, encaminhando-o para a biopsia, que ocorre imediatamente. Se ele

estiver contaminado, realiza-se o esvaziamento axilar; se não, a paciente

preservará os demais e não terá seqüela alguma na região.

Existem tecnologias importadas de sondas com essa mesma finalidade

que vêm sendo desenvolvidas há 10 anos nos EUA. Porém, o preço dessas

sondas é alto, o que limita a quantidade de médicos que podem ter acesso

ao procedimento, não coberto pelos planos de saúde. “Essas sondas custam

na faixa de U$ 15 a U$ 17 mil. Então, não é qualquer médico que tem

coragem de investir nelas. Já a nossa sonda está orçada num preço que mal

chega a um terço disso”, explica Iran Oliveira.

Com o barateamento do equipamento, a sonda fica mais acessível aos

médicos e, em conseqüência, aos pacientes. “O preço da nossa sonda pode

tornar esse procedimento mais comum no meio médico, já que hoje ele é li-

mitado devido ao alto custo da sonda. É possível que nós possamos fazer pro-

tótipos e implantar essa tecnologia até no sistema público, o que traria maior

qualidade de vida às pacientes de baixa renda”, declara o pesquisador.

“O grande passo é este: nós dominamos a tecnologia e fizemos um sensor

diferente do que é utilizado na sonda convencional”, acrescenta Iran Oliveira.

“Construímos um

sensor diferente

do que é utilizado

na sonda

convencional”

Iran Oliveira

Próximo passo é testar em pacientesA sonda SGHi-01 é a primeira tecnologia nacional do tipo

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

FUNCIONAMENTO – Essa análise prévia evita a extração desnecessária

de todos os linfonodos das axilas (ESVAZIAMENTO AXILAR), procedimento

preventivo adotado nas cirurgias que deixa seqüelas como dores nos braços

e comprometimento da produção de anticorpos. A sonda brasileira poderá

substituir as similares importadas, feitas com material mais caro.

Com o uso da cirurgia RADIOGUIADA é possibilitado ao médico selecio-

nar os gânglios a serem retirados para biópsia e definir com maior precisão

a área da cirurgia.

Já existe há algum tempo no país técnicas para identificar e retirar o lin-

fonodo sentinela. No método que usa a sonda, uma substância radioativa à

base de tecnécio – que libera raios gama – é injetada na área do tumor ini-

cial 24 horas antes da cirurgia. Esse líquido migra para o linfonodo sentinela

(estação linfática mais próxima), que fica marcado pelo tecnécio. Durante

a cirurgia, a radiação gama é detectada pela sonda e traduzida em sinal lu-

minoso que, por sua vez, é convertido em um sinal sonoro por meio de um

sistema eletrônico, permitindo que o método identifique o linfonodo.

Atualmente, são usadas nesse procedimento sondas importadas, que

custam cerca de US$ 16 mil. A sonda brasileira custaria cerca de três vezes

menos. O diferencial do novo instrumento é o sensor (cintilador) que trans

mite a radiação em sinal luminoso. Segundo o criador da sonda, os apare-

lhos importados usam um cintilador do tipo cristal, mais caro e menos resis-

ESVAZIAMENTO AXILAR

Nas cirurgias tradicionais de câncer de

mama, geralmente retiram-

se gânglios

linfáticos junto à axila para reduzir a

possibilidade de metástase do tumor. O

esvaziamento axilar acarreta à paciente

desconforto e limitações no movimento

dos braços. Além disso, exames

realizados nos gânglios linfáticos,

retirados nas cirurgias, têm mostrado

que grandes percentuais dos tecidos

não apresentavam células tumorais.

Isso significa que, em grande parte

das vezes, a mulher se submete ao

esvaziamento axilar sem necessidade.

RADIOGUIADA

Com a utilização de uma sonda que

auxilia a encontrar o tumor

Intenção é baratear

técnica e torná-la mais

acessível a hospitais e

planos de saúde

Professor Iran e aluna Sloana realizam testes em laboratório

REPORTAGENS

tente a choques mecânicos. Para a sonda brasileira, o pesquisador adaptou

um cintilador plástico, comumente usado na detecção de partículas beta,

para se tornar sensível também à identificação dos fótons gama emitidos

pelo tecnécio. A eficácia da nova sonda já foi comprovada em laboratório

e os testes em pacientes deverão começar no segundo semestre deste ano.

“Nossa intenção é baratear a técnica e torná-la mais acessível a hospitais e

planos de saúde”, afirma Iran.

Destaque no curso de radiologia

A estudante do curso superior de tecnologia em radiologia, Sloana Gies-

ta Lemos, recebeu no final de 2007 um prêmio de menção honrosa, na

área de Exatas e Engenharia, pelo trabalho que desenvolveu em sua bolsa

de iniciação científica do Cefet/PE/Facepe, entre o ano de 2006 e 2007. A

pesquisa sobre “Desenvolvimento e estudo de sonda gama para cirurgia ra-

dioguiada de câncer de mama” é um desdobramento da tese de doutorado

do seu orientador e professor, Iran José.

Baseada no trabalho do professor Iran, a estudante realizou medidas

em laboratório utilizando um simulador de mama. “A legislação brasileira

proíbe testes em humanos, portanto, a melhor forma de realizarmos as ex-

periências com a sonda é em laboratório”.

Depois da simulação, o próximo passo são os testes em pacientes. “O

objetivo das medidas preliminares realizadas em laboratório é a viabili-

zação dos testes da sonda, em hospitais, nos procedimentos cirúrgicos”,

esclarece o professor.

HISTÓRICO – O câncer de mama é provavelmente o mais temido pe-

las mulheres, devido à sua alta freqüência e, sobretudo, pelos seus efeitos

psicológicos, que afetam a percepção da sexualidade e a imagem pessoal.

Ele é relativamente raro antes dos

35 anos de idade, mas acima desta

faixa etária sua incidência cresce

rápida e progressivamente.

Esse tipo de câncer represen-

ta, nos países ocidentais, uma das

principais causas de morte em

mulheres. As estatísticas indicam o

aumento de sua freqüência tanto

nos países desenvolvidos quanto

nos países em desenvolvimento.

Segundo a Organização Mundial

da Saúde (OMS), nas décadas de

1960 e 1970, registrou-

se um au-

mento de 10 vezes nas taxas de

incidência ajustadas por idade nos

Registros de Câncer de Base Popu-

lacional de diversos continentes.

Reportagem: Sophia Gebrim

Experimento garante a funcionalidade da sonda

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Docentes e alunos do Cefet/PB inovam na área de pesquisa e estão

realizando estudos sobre a utilização do MICROONDAS nos processos indus-

triais. Incipientes, essas investigações estão em fase inicial na maior parte do

país. Na Paraíba, parcerias entre a escola e empresas locais estão garantindo

o desenvolvimento de pesquisas na área industrial e hospitalar.

Um dos estudos que estão sendo realizados é o processo de secagem

de ARGILA. A pesquisa objetiva otimizar a produção, com economia ener-

gética, reduzir os impactos ambientais, melhorar a qualidade final do pro-

duto e, conseqüentemente, gerar mais retorno financeiro para as empresas

que fabricam o produto.

PESQUISA

Pesquisa incorpora microondas

em processos industriais

Microondas sai da cozinha e começa a fazer

parte do dia-a-dia da indústria

MICROONDAS

É uma onda eletromagnética. O uso

desse equipamento para aquecer

alimentos foi aplicado pela primeira

vez na década de 1940 por um

pesquisador da empresa norte-

americana Raytheon, especializada

em radares. Em 1946, a empresa

patenteou o processo e, em 1947,

construiu o primeiro forno microondas

da história, que pesava 340 kg, tinha

quase 1,70 m de altura e produzia

uma enorme radiação, quase três

vezes mais do que a radiação normal

de um forno de microondas moderno.

Danilo Ferreira, aluno que integra o grupo de pesquisa, aprende na prática

Fotos: Divulgação Cefet/PB e Bentonisa

REPORTAGENS

Forte na economia da Paraíba, o estado é responsável por mais de 90% da

produção bruta e beneficiada da argila do tipo BENTONITA no Brasil. Para se

ter uma idéia da extensão desse mercado, são consumidas no mercado inter

no quase 300 mil toneladas ao ano, o que corresponde a dois terços do total

produzido no país, segundo estimativa do Ministério de Minas e Energia.

De extração simples, esse material pode ser utilizado nos mais diversos

fins industriais, como em moldes para fundição, PELOTIZAÇÃO de minério

de ferro, rejeito de dejetos animais, na indústria química e farmacêutica,

clarificantes, tratamento de águas e EFLUENTES e em fluidos de perfuração,

aplicação de grande interesse na indústria de extração de petróleo.

Augusto F

onsêca, especialista em química inorgânica, professor do cur-

so Técnico de Recursos Naturais do Cefet/PB e um dos responsáveis pela

pesquisa, explica que o uso do microondas nos processos de secagem traz

benefícios para as empresas e para o meio ambiente. A maioria das em-

presas usa fornos a gás, elétricos ou a carvão, ou ao ar livre. Processo que,

segundo ele, é prejudicial ao meio ambiente e, quando feito a céu aberto,

pode contaminar o produto com bactérias, inviabilizando a comercializa-

ção para a indústria de cosméticos. “Ao fazer uso do microondas, evita-se

a geração do CO

e de outros gases nocivos ao meio ambiente, como as

DIOXINAS e os FURANOS”, explica, acrescentando que isso também con-

tribui no combate ao aquecimento do planeta. Outro benefício, segundo

ele, é que nesse tipo de secagem remove-se apenas a água, sem alterar a

estrutura do produto. Ainda tem a vantagem de possibilitar o controle da

umidade final do produto, de acordo com as necessidades de sua utiliza-

ção, exigência comum na indústria de cosmético.

O leque de descobertas proporcionado pelos testes ainda está em fase de

estudo. Augusto Fonsêca informa que também serão monitorados os resíduos

gerados nesse processo de secagem, os quais podem ser reaproveitados.

ARGILA

Podem receber várias definições,

é denominada de barros, rochas

e materiais naturais, terrosos, de

granulação fina, que geralmente

adquirem plasticidade quando

umedecidas com água. São formadas

essencialmente por silicatos hidratados

de alumínio, ferro e magnésio.

BENTONITA

Dentre os diversos tipos de argila,

encontram-

se as bentonitas, de grande

valor econômico e grande interesse

industrial. Esse mineral, utilizado em

áreas tão distintas quanto a siderurgia

e a higiene de animais domésticos,

movimenta um mercado de US$ 300

milhões ao ano no Brasil.

PELOTIZAÇÃO

Processo de aglomeração que,

através de um tratamento térmico,

converte a fração ultrafina gerada no

beneficiamento do minério de ferro em

esferas de tamanhos na faixa de 8 a 18

mm, com características apropriadas

para alimentação das unidades de

redução (Fonte: Wikipédia).

EFLUENTES

São produtos líquidos ou gasosos

produzidos por indústrias ou resultante

dos esgotos domésticos urbanos que

são lançados no meio ambiente. P

odem

ser tratados ou não (Fonte: Wikipédia).

DIOXINAS E FURANOS

São subprodutos de processos

industriais e incineração de resíduos

perigosos e hospitalares. São

formados, também, em queimadas e na

combustão em veículos, especialmente

os movidos a diesel.

Microondas caseiro é usado para pesquisa

Processo de secagem ao ar livre tem risco de contaminação

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Parceria para

desenvolver pesquisa

A utilização do microondas nos

processos industriais ainda carece

de investigações. Para acelerar os

estudos, empresas e instituições

de ensino estão fazendo parcerias.

Em João Pessoa, a BENTONISA, em-

preendimento que beneficia argila,

está financiado a pesquisa realizada

pelos docentes e alunos do Cefet/

PB. Os testes feitos em laboratório

com equipamento caseiro já com-

provam a eficiência do processo de

secagem. Em função disso, já está

sendo fabricado um forno microon-

das de esteira com maior potência,

para ser usado para secagem contí-

nua e em maior escala.

Adriana Almeida Silva, pesquisadora do Centro de Pesquisas e Tecnolo-

gia da Bentonisa, avalia que o maquinário trará diversos benefícios, dentre

eles a eficiência de processo e a esterilização do produto. “Poderemos ga-

rantir mais qualidade, homogeneidade e rapidez durante a secagem, com a

vantagem de podermos controlar o processo, sem riscos de contaminação.

Além disso, passaremos a utilizar uma tecnologia ecologicamente correta,

fato que também agrega valor ao produto final e segue a tendência mundial

de qualidade ambiental”, ressalta. Analisando-se a relação custo-benefício,

ela acredita que é fundamental investir em pesquisas para que possam ser

desenvolvidos novos processos e produtos. “O empreendimento só evolui

se houver investimentos em tecnologia, caso contrário, a empresa poderá

perder market share (fatia de mercado) para concorrentes”, ressalta.

Para Augusto Fonsêca, a parceria gera benefício para

ambos, possibilitando a ampliação de conhecimento

para o corpo docente e alunos e o aprimoramen-

to dos empreendimentos locais. “Este tipo

de associação permite que possamos de-

senvolver pesquisas e aplicá-las na prática,

o que também retorna para a comunidade

com a ampliação de postos de trabalho e

melhora a qualificação técnica dos profis-

sionais na escola”, pontua. O entusiasmo do

professor Augusto Fonsêca é compartilhado

por outros docentes. Atualmente, o Cefet

conta com um núcleo de pesquisa que está

investigando a aplicação do microondas em

diversas áreas. Além da secagem industrial,

o equipamento está sendo testado na desin-

fecção do lixo hospitalar.

Adriana Almeida é pesquisadora da empresa

Pesquisador Augusto Fonsêca desenvolve projetos

com uso de microondas em escala industrial

REPORTAGENS

RIQUEZA NATURAL

A Paraíba é, hoje, o maior berço de

argilas bentoníticas, estando suas

jazidas localizados principalmente no

município de Boa Vista, distante 60 km

da cidade de Campina Grande e 180 km

da capital, João P

essoa. As reservas de

Boa Vista totalizam cerca de 16 milhões

de toneladas de argila e a quantidade de

bentonita bruta e beneficiada (bentonita

sódica) produzida representa 96% da

produção nacional. Os 4% restantes são

produzidos no estado de São Paulo.

MERCADO DE TRABALHO

A argila é fonte de renda para o estado

da P

araíba, onde hoje estão instaladas

nove empresas, entre mineradoras e

beneficiadoras, sendo as argilas utilizadas

para os mais diversos fins industriais.

Em outros estados, pesquisadores estão verificando o uso da tecnologia

na secagem de madeiras, na aceleração de reações químicas e também

para o tratamento de determinados tipos de câncer. “As aplicações são va-

riadas, precisamos investir em pesquisa, pois isso representa desenvolvi-

mento tecnológico para o país”, avalia Augusto Fonsêca.

A integração de alunos na pesquisa é outra vantagem ressaltada pelo

professor. Segundo ele, uma das prioridades da escola é formar profissio-

nais qualificados e com capacidade para responder aos desafios deman-

dados pela economia local. “Em qualquer parceria que estabelecemos

com as empresas locais, a participação dos estudantes é uma exigência

inegociável”, conta.

José Adriano Lins de França é um dos alunos que integra a equipe de

pesquisa. Estudante do curso Técnico em RECURSOS NATURAIS, ele acre-

dita que a experiência será útil para a sua atuação profissional. “

O ramo de

novas tecnologias está crescendo. Seria importante se todo aluno pudesse

vivenciar a aplicação da teoria que aprendemos em sala de aula na prática.

A participação nesse estudo ampliará os meus conhecimentos e as minhas

chances de ingressar no MERCADO DE TRABALHO”, comemora.

ara Danilo Ferreira, que faz o mesmo curso de Adriano, essa parceria é

uma via de mão dupla. “Nós aprendemos e a escola contribuiu com conhe-

cimentos que estimulam o desenvolvimento da economia local”, analisa.

Pelo potencial econômico, alunos e docentes têm motivos de sobra para

investir na área. De acordo com o Sindicato dos Mineradores Não-Metáli-

cos (Sindiminerais), a produção de bentonita gera um faturamento anual da

ordem de R$ 60 milhões, correspondendo a uma média de R$ 3 milhões

por ano em impostos para o estado. Além disso, estão empregados hoje, no

setor de mineração e beneficiamento, aproximadamente, 500 trabalhado-

res, com renda média mensal de R$ 300,00.

Reportagem: Stela Rosa

O estudante José Adriano Lins de França

também participa da pesquisa

São consumidas no mercado interno quase

300 mil toneladas de argila do tipo bentonita,

ou dois terços do total produzido no país

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Com o avanço da tecnologia e a necessidade de um constante aprimo-

ramento da qualidade e capacidade de produção das empresas, de forma

a atender às exigências do mercado, SISTEMAS digitais microcontrolados

vêm sendo utilizados em larga escala nos processos de produção das indús-

trias automotivas e de eletroeletrônicos.

Acompanhando essa tendência de mercado e o necessário aprimoramento

profissional de seus estudantes, o Centro Federal de Educação Tecnológica do

Mato Grosso incluiu, há dois anos, em suas atividades de classe, um kit didático

de desenvolvimento microcontrolado que propicia aos alunos dos cursos técni-

co em Eletrônica e superior de Tecnologia em Automação Industrial o estudo e

aplicação prática de sistemas para a automação de tarefas.

“A idéia de elaborar um sistema didático de desenvolvimento microcon-

trolado surgiu da necessidade de ter um instrumento facilitador de ensino”,

explica o professor que idealizou o projeto no ano de 2003, Ghilson Rama-

MICROELETRÔNICA

Ensino aliado à tecnologia

Estudantes do Cefet/MT criam kit e desenvolvem

práticas na área da microeletrônica

SISTEMAS

A necessidade de diminuir custos

e aumentar a produção fez da

eletrônica digital, especialmente de

sistemas microprocessados, uma

ferramenta de grande utilidade para

o engenheiro eletrônico. Dispositivos

cada vez menores e potentes

surgiram, e dentre eles encontram-

se os microcontroladores.

Fotos: Divulgação Cefet/MT

O kit didático de desenvolvimento microcontrolado possibilita a realização de montagens práticas

REPORTAGENS

lho Corrêa. De acordo com Ramalho, o sistema

teria que fornecer ao futuro profissional uma base

sólida para o desenvolvimento de novas soluções

em aplicações industriais, automotivas, médicas,

domésticas, ou até mesmo aperfeiçoar as existen-

tes com tecnologia moderna e compacta.

Hoje em dia, a maioria dos ELETRODOMÉSTICOS

de uma casa reúne em si o princípio dos micro-

controladores. O usuário envia ordens ao sistema

através de botões e comandos que são transmitidas

à parte mecânica que executa a ação. Para o usuário do dia-a-dia, a comple-

xidade das ações que se integram no corpo desse sistema é confortavelmente

oculta por uma interface de metais e plásticos. “Mas para o profissional téc-

nico ou tecnólogo que atua no campo da microeletrônica, saber interpretar e

interferir em cada uma dessas etapas é essencial ao correto funcionamento e

contínuo desenvolvimento desses sistemas”, explica Ramalho.

Segundo Ramalho, o kit didático é resultado de um projeto de pesquisa ini-

ciado em agosto de 2002. Durante o desenvolvimento da pesquisa, o objetivo

principal era construir uma plataforma de estudo para aplicações práticas basea-

das em microcontroladores, e que pudesse ser efetivamente aplicada ao ensino

profissionalizante, demonstrando assim características e vantagens da utilização

de microcontroladores em sistemas reais. “Hoje, esta plataforma de desenvol-

vimento proporciona ao aluno interessado em estudar sistemas de controle co-

nhecimentos correlatos importantíssimos e uma grande fonte de aprendizado”,

explica Ramalho. Para o docente, ela também permite a união de diversas áreas

do conhecimento tecnológico, colaborando para a formação de profissionais

dotados de bases teóricas e práticas em sistemas microcontrolados.

Antes mesmo de ser utilizado em sala de aula, o kit didático participou

de uma exposição na primeira feira de ciências Amazon-Tech, realizada

em Cuiabá/MT. “Na divulgação do kit, ainda em fase experimental, houve

grande interesse por parte de estudantes de escolas técnicas públicas e pri-

vadas, hobistas, técnicos e engenheiros ligados à área de sistemas digitais,

controle e automação, eletrônica embarcada, aquisição de dados, alarmes

e miniaturização de equipamentos”, conta Ramalho.

ELETRODOMÉSTICOS

Os sistemas que empregam

microcontroladores têm provocado uma

revolução ainda em andamento na vida

das pessoas. Seja no trabalho, no lar

, na

escola ou no lazer, as soluções integradas

são encontradas nas mais inesperadas

situações do nosso dia-a-dia. Exemplos

contemporâneos são os carros mais

seguros e confortáveis, eletrodomésticos

inovadores e equipamentos portáteis

com múltiplas funções.

A idéia de elaborar

um sistema didático

de desenvolvimento

microcontrolado

surgiu da necessidade

de ter um instrumento

facilitador de ensino

Exposição do kit didático durante a Amazon-Tech

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Facilidade no aprendizado

Na opinião do estudante do curso técnico em Eletrônica, Marcos Antô-

nio Mendes, na elaboração de um projeto digital é quase impossível deixar

de utilizar um microcontrolador, principalmente pensando na redução de

custo, consumo de energia, tamanho do equipamento, confiabilidade e

proteção do software que é gravado internamente. “O kit didático possibi-

lita a realização de montagens práticas de eletrônica e faz despertar ainda

mais a nossa curiosidade”.

De acordo com Mendes, o kit proporciona, de forma simples, o funcio-

namento de dispositivos utilizados nos diversos campos comerciais com ex-

trema perfeição. Sua aplicação vai desde um simples acender de uma lâm-

pada com tempo programado ao mais complexo dispositivo de visualização

de imagens através do display alfanumérico. “As aulas de programação de

MICROCONTROLADORES, que antes eram interminavelmente cansativas,

agora são simples e envolventes”.

Ramalho insere a visão de educador: “P

ercebíamos que os alunos ti-

nham potencial para aprender mais, mas não tínhamos o elemento princi-

pal: uma ferramenta para praticar. Quando incluímos o kit e os estudantes

começaram a observar resultados práticos, o interesse e a satisfação pelo

trabalho aumentaram, mostrando que esta é uma poderosa ferramenta di-

dática”, argumenta ele.

Hoje, há 25 kits que ficam no laboratório da instituição. A ferramen-

ta didática já beneficiou o aprendizado de cerca de 140 alunos dos cur-

sos técnicos de Eletrônica e Telecomunicações e ainda o tecnológico em

Automação Industrial. Bene Jazem Bandeira Nobre foi um dos estudantes

que colaboraram na implantação do projeto e que viu as turmas seguintes

aprenderem a partir da plataforma. “Com o kit didático, houve uma melho-

ra significativa na qualidade da informação que é passada aos alunos. Hoje,

eles têm a oportunidade de utilizar ferramentas avançadas de desenvolvi-

mento e observar imediatamente o resultado do trabalho”.

Agora, o desafio da escola é continuar aprimorando a ferramenta para

que ela acompanhe as rápidas mudanças da área de tecnologia. Ramalho

exemplifica: “Daqui a dois anos esta ferramenta vai estar obsoleta. Vamos

tentar desenvolver versões melhoradas por meio de novas pesquisas e pro-

postas. O conhecimento é fruto de construções permanentes: quanto mais

se cria, maior o sentimento de continuar construindo”.

Para o diretor do Cefet/MT, Henrique do Carmo Barros, esta plataforma

de desenvolvimento proporciona um salto adiante na qualidade do ensino

oferecido pela instituição. “Ela representa apenas o primeiro passo no de-

senvolvimento de seus alunos e, sem dúvida, irá inspirá-los à busca de no-

vas idéias”. Segundo o diretor, com o apoio necessário, essas idéias poderão

ser concretizadas, proporcionando uma constante evolução na qualidade

de ensino aos alunos da escola.

Reportagem: Marco Fraga

MICROCONTROLADORES

Trata-se de um conjunto de

componentes integrados que

reúnem todos os circuitos

necessários à implementação de

diversos sistemas digitais e que

podem ser programados com o

auxílio de um computador comum.

Com o kit didático,

houve uma melhora

significativa na

qualidade da

informação que é

passada aos alunos

ARTIGOS

RESUMO

Este artigo apresenta a trajetória da ForLogic Software, uma das empresas

incubadas no hotel tecnológico da UTFPR/Campus Cornélio Procópio, desde

a fase de projeto, iniciada em 2003. Atualmente, a empresa está lutando para

se consolidar no mercado e contribuir para modificar o ambiente em que

está inserida. Apesar das dificuldades enfrentadas, os empreendedores têm

demonstrado comprometimento com seus objetivos e alcançado progressos

significativos. O texto descreve a importância do apoio do programa de em-

preendedorismo e inovação da universidade para que a empresa pudesse

A trajetória de uma empresa

incubada no hotel tecnológico:

o caso ForLogic Software

DE BASTIANI, Jeison A.; MARINHO, Diogo A.; JACOMETTI, Márcio

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Campus Cornélio Procópio

Palavras-chave: Empresa Incubada; Programa de Incubação; Acesso a Mercado.

Fotos: Márcio Jacometti

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

dar seus primeiros passos e entrar no difícil mercado de comercialização de

softwares, menciona a conquista de bolsas junto ao CNPq para manter uma

equipe de desenvolvedores, apresenta um esboço de seus principais produ-

tos e serviços, bem como os principais clientes referenciais conquistados e as

parcerias realizadas. Permanecer e crescer no mercado é um grande desafio

e o diferencial que a ForLogic possui é a personalização de suas soluções com

foco na qualidade. Desta forma, a empresa pretende atingir suas metas e con-

tribuir para o desenvolvimento tecnológico e social na região de atuação.

Introdução

A ForLogic Software

é uma jovem empresa pré-incubada inicialmente

no hotel tecnológico da UTFPR, Campus de Cornélio Procópio, desde agosto

de 2003, quando ainda era um projeto. No início, sua equipe era formada

por quatro alunos graduandos do curso superior de Tecnologia em Sistemas

de Informação. Constituída legalmente em maio de 2004, atua na área de

desenvolvimento de sistemas e atualmente atende instituições financeiras,

indústrias e órgãos públicos, desenvolvendo softwares de qualidade, fáceis

de usar e seguros. Em 2005, a empresa passou para a fase de incubação e uti-

lizou uma sala cedida pela universidade. A partir de então, a incubadora de

inovações foi inaugurada em março de 2008 e a empresa já migrou para este

novo habitat de inovação. O foco de atuação é a criação de soluções para

aumentar a produtividade e reduzir os custos operacionais dos clientes.

O artigo busca apresentar a empresa, seus produtos, clientes, casos de

sucesso e as instituições parceiras, sendo dividido da seguinte forma: descri-

ção do suporte oferecido pelas instituições que apóiam a empresa e apre-

sentação das soluções criadas em termos de produtos e serviços. Os casos

de sucesso são apresentados na seqüência, bem como os depoimentos de

alguns clientes referenciais e a visão da empresa em relação a seu futuro na

região onde está situada, suas estratégias e seus objetivos sociais.

Apoio e infra-estrutura

Para se iniciar um empreendimento, na maioria das vezes, são necessá-

rios investimentos para compra de materiais, pagamento de serviços de ter-

ceiros e de colaboradores (funcionários, estagiários, bolsistas, fornecedores

etc.). Arrecadar esses recursos financeiros pode ser um problema para uma

empresa que está iniciando e ainda não tem um fluxo de caixa estável.

Através da UTFPR, a ForLogic Software e os outros empreendimentos

incubados têm apoio técnico e econômico, além de participar de projetos

de pesquisa e extensão em parceira com a universidade. Essa interação

empresa-universidade oferece uma troca de informações excelente para a

disseminação do conhecimento em ambas as partes.

Uma empresa não pode ser criada apenas com boas idéias e força de von-

tade, o problema da falta de recursos financeiros é comum. Por esse motivo,

os apoios citados são fundamentais para que o empreendimento possa cres-

cer. Com a parceria, os profissionais puderam se fixar na empresa e batalhar

por ela, sabendo que outras instituições de renome acreditam na idéia.

1. A ForLogic Software é uma empresa

que desenvolve softwares que buscam

aumentar a produtividade e auxiliar na

gestão da qualidade em indústrias de

médio e grande porte. Atua também

na criação de soluções em softwares

sob encomenda. Possui três produtos:

MyLogical – Gestão de Calibrações

e Instrumentos de Medição; GEDi

– Gerenciador Eletrônico de Documentos

e Informações e NCTracker – Controle e

Acompanhamento de Não-Conformidades.

Jeison Arenhart de Bastiani

é graduado em Tecnologia

em Sistemas de Informação

pela UTFPR/Campus Cornélio

Procópio e sócio-proprietário

da ForLogic Software.

Diogo Arenhart Marinho é

graduado em Tecnologia

em Sistemas de Informação

pela UTFPR/Campus Cornélio

Procópio e sócio-proprietário

da ForLogic Software.

Márcio Jacometti é mestre

em Administração, linha

de pesquisa: gestão

da produção e estudos

de estratégias para o

desenvolvimento local,

especialista em gestão

da qualidade total e

desenvolvimento gerencial,

coordenador da incubadora

de inovações da UTFPR/

Campus Cornélio Procópio.

ARTIGOS

Mediante projetos submetidos ao hotel tecnológico, foram realizadas

viagens a eventos, treinamentos freqüentes, visitas gerenciais, participações

em feiras, além da oferta de ambiente de trabalho adequado com acesso

gratuito à internet, limpeza, vigilância e energia elétrica.

Vários professores se tornaram colaboradores e orientam a empresa

em editais de fomento junto aos órgãos do Governo Federal, como foi o

caso do CNPq (2006), quando a ForLogic foi contemplada no Edital RHAE

Inovação, em 2005, para empresas do setor de informática. Com isso, a

empresa conseguiu oito bolsas por 18 meses para colaboradores que já

estão trabalhando no projeto contemplado e aprendendo a desenvolver

software com qualidade.

O Proem – Programa de Empreendedorismo e Inovação da UTFPR con-

ta, em Cornélio Procópio, com dois ambientes de incubação: o hotel tecno-

lógico (2007) e a incubadora de inovações, buscando incentivar a formação

de futuros empreendedores, através de uma infra-estrutura que possibilite a

transformação de idéias em negócios, contribuindo para a transferência de

conhecimento e tecnologia, além da consolidação do empreendimento.

A Universidade Tecnológica Federal do Paraná é a primeira assim deno-

minada no Brasil, tendo sido criada em outubro de 2005, com a transfor-

mação do Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná (Cefet/PR).

Tem uma ampla abrangência, com onze campi no estado (UTFPR, 2007).

Cada campus mantém cursos planejados de acordo com a necessidade da

região onde está situado, ofertando cursos técnicos, tecnologias e engenha-

rias, todos reconhecidos pelo Ministério da Educação, sendo a maioria com

conceito A, além de cursos de pós-graduação lato e stricto sensu.

A ForLogic Software está instalada na cidade de Cornélio Procópio/

PR, com mesas, cadeiras, computadores e outros equipamentos já ad-

quiridos pela própria empresa. Foi a primeira empresa que realmente

incubou no hotel tecnológico.

Atualmente, possui um escritório

dentro da UTFPR, que reduz cus-

tos e aumenta a proximidade com

a academia. Além disso, o Proem

disponibiliza laboratórios, salas

de reunião, entre outros, além de

apoiar com consultorias específi-

cas, cursos de gestão empresarial

e oferecer suporte para a abertura

legal da empresa.

A empresa utiliza tecnologia de

ponta no desenvolvimento de siste-

mas, inovando em seus produtos.

Atualmente, estabeleceu um pro-

cesso de desenvolvimento próprio,

utilizando metodologias e tecnolo-

gias já consolidadas, porém volta-

das para a realidade de equipes de

desenvolvimento reduzidas.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Apoio do CNPq

O Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

– CNPq (2006), através de edital do Programa de Desenvolvimento de

Recursos Humanos para Atividades Estratégicas em Apoio à Inovação Tec-

nológica (RHAE-Inovação), selecionou um projeto da ForLogic Software

para financiamento.

Este projeto propõe uma nova versão de um dos produtos da empresa,

o software MyLogiCal. O projeto, que visa desenvolver o software em ca-

madas com interface web e novas funcionalidades, teve início em janeiro

de 2006 e está sendo concluído em agosto de 2007. Através do CNPq,

foram investidos R$ 69.926,72 em bolsas para colaboradores atuarem

em desenvolvimento de software. Além de desenvolver a nova versão do

MyLogiCal, estes investimentos foram utilizados para realizar pesquisas,

buscando formas de melhorar o processo de desenvolvimento deste e de

outros produtos.

Outro parceiro fundamental é a Associação de Desenvolvimento Tec-

nológico de Londrina – Adetec, que possibilita o contato com indústrias

da região que estejam interessadas no desenvolvimento tecnológico do

norte do Paraná. Através da Adetec, foi feita uma parceria com a socie-

dade Softex, que auxilia empresas de desenvolvimento de software na

busca da qualidade e da excelência, criando caminhos para a exportação

dos softwares desenvolvidos no Brasil. Este é um caminho que está no

planejamento estratégico da empresa, além da busca pela certificação no

desenvolvimento de softwares.

Produtos e desenvolvimento sob demanda

A ForLogic Software presta serviços desenvolvendo soluções sob deman-

da para seus clientes, ou seja, identificando uma necessidade do cliente e

desenvolvendo uma solução específica para aquele caso.

Um suporte informatizado permite que a informação seja assimilada

sempre da mesma maneira, de modo que qualquer funcionário retome o

trabalho sem quebra de continuidade. Afinal, é muito mais fácil acessar o

arquivo de um cliente num sistema informatizado do que encontrar refe-

rências numa pilha de pastas não padronizadas de um colega num sistema

operacional. Com o advento da internet, a

ForLogic Software também desenvolve so-

luções sob demanda a distância, com todas

as entrevistas com usuários, levantamento

de requisitos e avaliações feitas a distância

(através telefone, videoconferências, Mes-

senger, e-mails e chats).

Os produtos são desenvolvidos com

foco no cliente e surgem de necessidades

que são compartilhadas por diversas em-

presas. Alguns dos produtos estão descritos

na seqüência.

ARTIGOS

MyLogiCal – Gestor do

processo metrológico

O MyLogiCal é um software ges-

tor do processo metrológico para ge-

rência de instrumentos de medição,

padrões e calibrações, desenvolvido

para atender a normas internacionais

de qualidade, como ISO 9000, QS

9000, ISO 10012 e ISO/IEC 17025

(FORLOGIC, 2007).

O público-alvo do projeto são

indústrias que possuam ou preten-

dam possuir um laboratório metro-

lógico para a aferição/calibração

de seus instrumentos de medição

ou que possuam um número considerável de instrumentos a serem calibra-

dos e que realizam essas calibrações com laboratórios terceirizados.

O MyLogiCal integra diversas funcionalidades para uma completa ges-

tão de instrumentos, padrões e calibrações. Essas funcionalidades estão di-

vididas em gerências, o que possibilitou a centralização das operações e

funcionalidades com mesmo propósito, tornando a utilização do sistema

muito simples. A interface amigável e fácil de ser utilizada foi projetada sob

conceitos de ergonomia e usabilidade para reduzir o trabalho e o desgaste

de quem utiliza o sistema.

GEDi – Gestor eletrônico de documentos e informações

O GEDi (FORLOGIC, 2007) realiza a gerência eletrônica dos documen-

tos de uma organização. Com ele, todos os documentos de uma empresa

podem ser compartilhados entre os funcionários, de forma que um fun-

cionário consegue acessar seus documentos de qualquer computador da

empresa, facilitando assim o back-up dos arquivos e a disseminação da

informação, já que um funcionário pode disponibilizar seus documentos

para outras pessoas, se achar conveniente. Documentos como propostas,

contratos, relatórios, formulários, entre outros, poderão ser facilmente com-

partilhados e distribuídos na organização.

NCTracker – Controle e acompanhamento

de não conformidades

Atualmente, as empresas estão cada vez mais preocupadas em aumen-

tar a qualidade de seus produtos e se diferenciar no mercado. Isso pode

ser conseguido através dos sistemas de gestão, tais como ISO 9000 (gestão

da qualidade), ISO 14000 (gestão ambiental), entre outros que exigem o

tratamento e acompanhamento das não conformidades identificadas. O

NCTracker é um software que tem o objetivo auxiliar de acompanhar as

ocorrências e correções de não conformidades (NC) dentro de uma or-

ganização. Para isso, se propõe a gerenciar os usuários, ações corretivas,

preventivas e demais informações das etapas de correção das NCs.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Casos de sucesso

Cia. Iguaçu de Café Solúvel

A ForLogic implantou o LogiCal na Cia. Iguaçu de Café Solúvel, um dos

maiores exportadores de café do Brasil. O aplicativo ajudou a equipe de

controle e garantia da qualidade a aumentar sua produtividade e eficiên-

cia, otimizando o tempo dos colaboradores envolvidos com as tarefas de

calibração dos instrumentos de medição, garantindo a rastreabilidade do

processo e oferecendo acesso imediato à informação.

UTFPR

A Universidade Tecnológica Federal do Paraná é a primeira assim deno-

minada no Brasil. Possui onze campi no estado e oferece 41 cursos superio-

res de tecnologia e engenharias, entre outros. Anualmente, todos os campi

precisam preencher relatórios sobre a gestão de relações empresariais e co-

munitárias e enviá-los à Pró-Reitoria da UTFPR. A ForLogic Software desen-

volveu uma solução para integrar essa gestão dos campi, agilizando e dando

maior confiabilidade a este processo. O software instalado controla todos

os indicadores de desempenho das gerências de relações empresariais e

comunitárias de cada campus e facilita a integração das informações.

Sicredi

O Sicredi é uma cooperativa de crédito que atua na região Sul do Brasil.

A ForLogic Software proporcionou, no primeiro ano, uma economia de

seis vezes o valor investido pelo Sicredi Norte do Paraná (que controla 17

postos), com a implantação de ferramentas de automação de escritório,

reduzindo o retrabalho e otimizando o tempo dos funcionários.

Sicoob

O Sicoob também é uma cooperativa de crédito distribuída por vários

estados do país. A ForLogic atende a uma regional situada em Londrina

que administra três agências e suas soluções poderão ser implantadas em

diversas cooperativas do Paraná.

Foi desenvolvida uma solução que funciona como intranet, ligando to-

dos os postos do Sicoob Norte do Paraná. Com isso, a troca de informações

ficou muito mais rápida e eficiente, assim como a emissão e o acompanha-

mento de comunicados e informativos.

Contribuições sociais da empresa

A região de Cornélio Procópio possui poucos investimentos voltados

para geração de empregos na área de tecnologia. Também não possui um

número adequado de empresas que atuam no setor tecnológico para absor-

ver a mão-de-obra qualificada gerada pela UTFPR.

Muitos egressos da UTFPR envolvem-se em outras atividades não rela-

cionadas ao curso superior realizado ou precisam se deslocar para centros

ARTIGOS

maiores em busca de emprego. Com a criação de empresas de tecnologia

próximas à UTFPR os benefícios são mútuos.

A comunidade se beneficia com a criação de empregos de tecnologia

mediante programas de incubação de empresas de base tecnológica na

universidade. Assim, surgem os habitats de inovação, dando oportunidades

de estágios e empregos para os alunos, troca de informações e geração

de produtos e serviços inovadores. A empresa ganha com a mão-de-obra

qualificada, além de ter seus custos reduzidos e intercâmbio com as outras

empresas no ambiente de incubação.

Visão de futuro

A ForLogic possui uma visão de futuro muito clara. Pretende, juntamente

com o Programa de Empreendedorismo

e Inovação da UTFPR e entidades

parceiras, realizar uma mudança no perfil da região, criando um ambiente

propício à inovação e ao desenvolvimento tecnológico.

A empresa sabe do peso desta responsabilidade e da dificuldade na ta-

refa, porém, tanto sócios como colaboradores já vislumbram uma empresa

que desenvolva software no interior e comercialize nos grandes centros. A

equipe de desenvolvimento é composta apenas por profissionais da cidade

e região. Num futuro breve, os produtos serão comercializados também em

Curitiba, São Paulo e assim sucessivamente, em cada capital que demons-

trar potencial e onde sejam prospectados novos clientes.

Política de recursos humanos

Para os colaboradores, a ForLogic oferece a oportunidade de cresci-

mento junto com a empresa, pessoal e profissionalmente. No ambiente de

trabalho, prevalece o bom relacionamento interpessoal durante a jornada,

com intervalos regulares para café e demonstrações de como cada colabo-

rador é importante para o crescimento da empresa.

Os colaboradores recebem treinamentos constantes que enriquecem

seus currículos e proporcionam a experiência necessária para atuar no

mercado de trabalho. A empresa oferece treinamentos técnicos, huma-

nos e organizacionais, que muitas vezes são ministrados por alguns dos

próprios colaboradores. Todos os colaboradores também participam de

reuniões periódicas para ficarem cientes dos rumos da empresa e das

dificuldades enfrentadas, opinando muitas vezes em decisões estratégi-

cas. Com isso, os colaboradores atuam como intra-empreendedores e

não apenas como empregados da empresa, visualizando outros valores

que vão além da remuneração. Esta política foi adotada em função dos

seguintes problemas:

dificuldades para contratar colaboradores para período de experiên-

cia sem remuneração;

alta rotatividade de profissionais na área de desenvolvimento de

software; e

manter colaboradores com remuneração compatível para uma em-

presa start-up.

•

1. A Incubadora de Inovações (IUT)

é um projeto iniciado em 2006, em

parceria com a Secretaria de Estado

de Ciência, T

ecnologia e Ensino

Superior do Paraná (SETI-PR) e a

Fundação de Apoio à Educação,

Pesquisa e Desenvolvimento Científico

e Tecnológico da UTFPR (FUNTEF-

PR). Trata-se de um habitat de

empreendimentos de base tecnológica,

lotado na Universidade, com o objetivo

de apoiar empresas nascentes,

tanto da comunidade interna quanto

da externa. A Incubadora é um

mecanismo de apoio do Programa

de Empreendedorismo e Inovação

(PROEM) que dá continuidade aos

trabalhos desenvolvidos na pré-

incubação do Hotel Tecnológico,

acolhendo também empresas da

região. O diferencial da Incubadora

é o de estar localizada dentro de

uma entidade promotora e criadora

de tecnologia, com infra-estrutura

própria, podendo agregar alunos e

pesquisadores da UTFPR.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Assim, para resolver esta situação, decidiu-se realizar investimentos no

bem-

estar e na satisfação dos colaboradores. Reuniões periódicas foram

realizadas para esclarecer a situação da empresa (dificuldades financeiras,

estratégicas e organizacionais); procurou-se ouvir e adotar sugestões; respon-

sabilidades foram delegadas e buscou-se reconhecer os méritos dos colabo-

radores. Para tanto, a empresa adotou a realização de dois intervalos para o

café e ginástica laboral, criando um momento de lazer dentro da empresa e

passou a ofertar capacitação diversificada para os todos os colaboradores.

O trabalho em escritório muitas vezes pode causar lesões por esforço

repetitivo, principalmente quando os colaboradores trabalham o dia todo

com o computador. A empresa acredita que seu maior patrimônio é o ca-

pital humano e, por isso, precisa estabelecer uma prática que evite lesões

que ocorrem no ambiente de trabalho, devido ao excesso de utilização do

computador. A ginástica laboral, portanto, habitua todos os colaboradores a

realizar exercícios de alongamento, procurando exercitar as partes que mais

sofrem durante a jornada de trabalho e todos os colaboradores têm a opor-

tunidade de conduzir os exercícios. Esta prática simples e eficaz minimiza

os malefícios causados pela utilização contínua do computador.

Como resultado, o ambiente de trabalho tornou-se mais agradável; aumen-

tou a confiança entre as pessoas da equipe e a identificação do colaborador

com a empresa; houve redução do desgaste ocorrido pelo trabalho diário e,

conseqüentemente, do estresse, aumento da produtividade e da satisfação dos

colaboradores no ambiente de trabalho. Com isso, a empresa tem conseguido

manter colaboradores que recebem outras propostas de trabalho com salários

superiores aos oferecidos, por muito mais tempo, reduzindo a rotatividade.

Considerações finais

A ForLogic Software espera colaborar para mudar o perfil da região, con-

tinuar a gerar empregos na área de tecnologia, melhorar a remuneração dos

colaboradores gradativamente e contribuir para o desenvolvimento tecno-

lógico juntamente com seus parceiros. Seus produtos e serviços são claros

e objetivos, buscando firmar, com isso, uma relação de confiança com os

clientes e torná-los, acima de tudo, parceiros. A empresa conta com doze

colaboradores e teve um crescimento no faturamento em 2007 de 70%. Os

colaboradores da empresa já possuem essa visão de parceria e compartilham

o sonho de que num futuro próximo a empresa possa atingir seus objetivos.

REFERÊNCIAS

CNPq. Edital MCT/CNPq 03/2006 – RHAE-Inovação. Brasília, 2006. Disponível em: http://

www.cnpq.br/ editais/ct/encerrados.htm. Acesso em: 26 de setembro de 2006.

______ Cornélio Procópio, 2008. Disponível em: http://www.cp.utfpr.edu.br/noticia.

php?noticia=128. Acesso em: 18 de março de 2008.

HOTEL TECNOLÓGICO. Programa de Empreendedorismo e Inovação. Cornélio Procópio, 2007.

Disponível em: http://www.cp.cefetpr.br/empreendedor. Acesso em: 23 de agosto de 2007.

FORLOGIC Software. Empresa. Cornélio Procópio, 2007. Disponível em: http:// www.forlo-

gic.com.br. Acesso em: 23 de agosto de 2007.

UTFPR – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2007. Disponível em: http://

www.utfpr.edu.br. Acesso em: 23 de agosto de 2007.

ARTIGOS

RESUMO

A metrologia, conceituada como ciência das medições, possui um papel

de grande destaque em diversos países desenvolvidos devido à sua im-

portância econômica, social e ambiental, sendo um requisito obrigatório

para a elaboração de suas políticas industriais. Esta é presente no coti-

diano de todos os cidadãos, pois a todo momento é comercializado um

determinado produto que foi contado, pesado ou medido. Dessa forma,

a metrologia legal participa de todos os níveis e setores da atividade hu-

mana, explicitando definições legais, técnicas e administrativas, métodos

de medição, instrumentos de medida, materiais de referência. O valor

dos experimentos químicos ou de uma medição, sempre dependerá da

confiabilidade que possa ser oferecida em seus resultados. O número de

laboratórios que estão adotando os princípios de garantia de qualidade

(GQ) vem crescendo satisfatoriamente. Dessa maneira, o laboratório re-

A metrologia no cotidiano

e suas principais funções

BRAZ, Danilo C.; FONTELES, Carlos A. L.; BRANDIM, Ayrton S.

Centro Federal de Educação Tecnológica do Piauí

Palavras-chave: Metrologia; Qualidade; ISO/IEC 17025.

Fotos: Danilo Cavalcante Braz

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

vela aos interessados em seus serviços que possui capacidade para forne-

cer resultados confiáveis através de equipamentos e condições ambientais

adequadas, pessoal competente, métodos validados, entre outros requi-

sitos para uma GQ apropriada. É neste contexto que a confiabilidade

adquire um elevado grau de importância, dado o seu enorme potencial

para o aumento de produtividade e melhoria de qualidade dos serviços.

Assim, a noção de confiabilidade exerce grande influência na percepção

e avaliação que os usuários fazem sobre a qualidade destes dados ou até

mesmo sobre os laboratórios que realizaram o ensaio.

Introdução

A metrologia e o cotidiano

Com o aumento da tecnologia, a cada dia cresce o ambiente compe-

titivo sempre na busca de uma maior produtividade e qualidade. Assim,

indústrias, empresas, entre outros, têm procurado respostas para o cresci-

mento de sua competitividade basicamente em duas “formas de ataque”:

na melhoria de seus processos produtivos e no incremento dos seus proces-

sos de produção de novos produtos. Dessa forma, a confiabilidade adquire

um elevado grau de importância, devido à sua grande influência para o

aumento na produtividade e na melhoria da qualidade dos serviços (PUC/

Certificação Digital nº 0125205/CA).

A metrologia, conceituada como ciência das medições, possui um pa-

pel de grande destaque em diversos países desenvolvidos devido à sua

importância econômica, social e ambiental, sendo um requisito obrigató-

rio para a elaboração de suas políticas industriais. Esta é presente no coti-

diano de todos os cidadãos, pois a todo o momento é comercializado um

determinado produto que foi contado, pesado ou medido de certa forma.

Exemplos diários, como um taxímetro que mede a distância percorrida

pelo táxi e calcula o valora ser pago, o hidrômetro que mede quantos m

de água foi consumido, a necessidade de saber a temperatura do corpo

humano por meio de um termômetro clínico, da mesma forma, a pressão

arterial que é medida por um aparelho chamado esfigmomanômetro, en-

tre vários outros exemplos (FILHO, 2004).

Dessa forma, as medições fazem parte da vida humana e sua extinção

ocasionaria um caos total em toda a população. Sendo assim, é colocado

o seguinte questionamento: se as medições são realizadas na maioria dos

produtos que a população consome, como saber se elas estão realmente

corretas? Como saber se o pacote de açúcar comprado no mercado tem

realmente os cinco quilos especificados em sua embalagem? E a balança

utilizada nessas pesagens fornece resultados confiáveis? No entanto, para

cuidar desses problemas, existe a metrologia legal. Já existem grupos, for-

mados por órgãos do governo, laboratórios e organismos credenciados,

que são responsáveis pela criação e execução de normas relacionadas

com a utilização das medições (Ibid, 2004). Em todo o mundo, existem

organizações nacionais e internacionais que utilizam a metrologia. No

Brasil, parte desta, relacionada com as transações comerciais, é regulada

pelo Inmetro – Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qua-

lidade Industrial. Este tem como objetivo proporcionar às empresas um

Ayrton S. BRANDIM é

professor doutor do grupo

de pesquisa em materiais e

metrologia – G.PMM, Cefet/PI.

Carlos A. L. Fonteles é

professor especialista da

Universidade Federal do Piauí,

do Departamento de Química e

do Laboratório de Análises de

Combustíveis (Lapetro).

Danilo C. Braz é bolsista de

iniciação científica. Grupo

de pesquisa em materiais e

metrologia – G.PMM, Cefet/PI.

ARTIGOS

crescimento de sua produtividade, utilizando métodos com fins voltados à

melhoria da qualidade, promovendo um padrão de vida mais digno para

o cidadão brasileiro (INMETRO).

Dessa forma, a metrologia legal participa de todos os níveis e setores

da atividade humana, explicitando definições legais, técnicas e adminis-

trativas, métodos de medição, instrumentos de medida, materiais de re-

ferência. A situação que necessitar de uma confirmação relacionada com

a exatidão metrológica e a segurança dos procedimentos utilizados atua

com a metrologia legal, promovendo ações preventivas como a aprovação

de modelos, verificação inicial e periódica de medidas materializadas e

instrumentos de medição, e também ações como a fiscalização e a vigi-

lância pública. Com isso, tem-se uma sociedade mais organizada, evitan-

do a ação de cidadãos que lucram com a falsificação dos produtos que

são medidos e comercializados (FILHO, 2004).

O Inmetro participa no controle quantitativo de granéis no comércio

interno e externo, pois os erros, durantes as pesagens, medições e outros

fatores, podem, neste caso, ocasionar prejuízos aos exportadores, empre-

sários e consumidores, isto dependendo dos erros existentes nas mesmas

(BALLERINI & MOTA, 2004).

Em relação à legislação metrológica, a atuação do Inmetro tem se base-

ado em recomendações internacionais adaptadas à situação brasileira com

o intuito de criar ligações com o meio internacional, viabilizando um cres-

cente intercâmbio entre os países (Ibid, 2004).

Um breve histórico sobre a metrologia

No início dos tempos, o homem utilizava partes do corpo como um

padrão para a realização de suas medições, pois facilitava realizar uma

medida que poderia ser feita por qualquer cidadão. Dessa forma surgiram

padrões como a polegada, o palmo, o pé, a jarda e o passo. O Antigo

Testamento relata que Noé construiu a arca com uma medida chamada

côncavo, a qual era padrão somente da região onde habitava, sendo esta

equivalente a três palmos, ou em torno de 66 cm. Em geral, essas uni-

dades eram baseadas em medidas do corpo do rei, e toda a população

deveria seguir esses padrões (REMPI).

Os egípcios, em torno de 4.000 anos atrás, utilizavam o cúbito, que era

simplesmente a distância do cotovelo até o dedo médio. Como estas medi-

ções variavam em relação ao tamanho da pessoa, e estavam ocasionando

muitos erros de medição, eles começaram a utilizar barras de pedra como

padrão, surgindo assim o cúbito padrão. Com o passar dos tempos, essas

pedras foram sendo substituídas por peças de madeira, devido à facilidade

no transporte, mas como havia uma rápida degradação da madeira, foram

marcados nas paredes dos principais templos o comprimento equivalente a

um cúbito. Assim, qualquer cidadão poderia conferir seu instrumento e/ou

produzir outros, caso precisasse (Ibid).

No século XVII, na França, houve um grande avanço na utilização das

medidas. A toesa, unidade de medida linear, equivalente a seis pés-de-

rei, em torno de 182,9 cm, foi padronizada em uma barra de ferro que

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

possuía dois pinos nas extremidades, sendo chumbada na parede externa

do Grand Chatelet, localizada em P

aris. Como o cúbito padrão, os cida-

dãos poderiam verificar seus materiais. Logo, com o tempo, esse padrão

se desgastou e teve que ser refeito (Ibid).

Em 1790, houve a criação de um sistema único de pesos e medidas

com o intuito de encontrar uma unidade oriunda da natureza, consti-

tuindo um padrão de medidas. A mesma deveria ter suas unidades de

acordo com o sistema decimal. Portanto, para a criação desse padrão, foi

desenvolvido um projeto para determinar a distância entre Durkerque

(França) e Montjuich (Espanha), equivalente a 9,5° do meridiano, sendo

que a décima milionésima parte dessa medida foi denominada de metro,

derivado do latim metru, que significa “uma medida” e do termo grego

metron, que significa “medir”. Esses conceitos, com o avanço da tecnolo-

gia, foram modificados como se mostra a seguir (Ibid):

décima milionésima parte de um quarto de meridiano terrestre;

distância entre dois extremos da barra de platina depositada nos

arquivos da França e apoiada nos pontos de mínima flexão na

temperatura de zero grau Celcius;

distância de dois traços principais marcados na superfície neutra

do padrão internacional depositado no BIMP (Bureal Internacio-

nal dês Poids et Mesures), na temperatura de zero grau Celsius,

sob pressão atmosférica de 760 mmHg e apoiado sobre seus pon-

tos de mínima pressão;

distância que a luz percorre em 1/299.792.458 de segundo.

Sendo assim, em 1975, foi proibida por lei a fabricação de produtos

usando medidas antigas e colocando o metro como medida de comprimen-

to, o litro como medida de volume, o grama como medida de massa e o

franco como moeda. No Brasil, o metro foi adotado a partir de 26 de julho

de 1862, de acordo com a Lei Imperial nº 1.157 (assinada por D. Pedro II),

na qual foi estabelecido um prazo de dez anos para a substituição dos

padrões antigos pelo metro (Ibid).

Devido à falta de um órgão res-

ponsável pela metrologia no Brasil,

em 1961, foi criado o Instituto Na-

cional de Pesos e Medidas (INPM),

que mesmo com uma estrutura

carente e com recursos limitados,

abriu grandes portas para a expan-

são da metrologia legal no país.

Mais adiante, com a Lei nº 5.966,

foi criado o Inmetro – Instituto

Nacional de Metrologia, Normali-

zação e Qualidade Industrial, res-

ponsável por coordenar todas as

atividades relacionadas com a me-

trologia, a normalização e a certifi-

cação da qualidade de produtos e

serviços industriais (Ibid).

•

ARTIGOS

A confiabilidade

de um sistema

de medição

Um sistema de medição (SM)

sofre a influência de diversos pa-

râmetros, tais como: temperatura

do ambiente, umidade, condição

e/ou plano de manutenção, cali-

bração etc. Portanto, são inúmeros

os fatores que podem ocasionar

erros e até o descarte do material

que está sendo produzido. Assim,

a análise de um sistema de medi-

ção – MSA (Measurement Systems

Analysis) preferencialmente é rea-

lizada pelo método estatístico para estudar o seu comportamento, pro-

porcionando uma maior confiabilidade nos seus resultados; logo, é de

suma importância o analista saber identificar quais as principais fontes de

erros que podem alterar os resultados, fazendo com que este não utilize

os recursos de correção para outros fatores ou afirme que não precisa ser

corrigido (CANOSSA).

Para tanto, é necessário que as empresas possuam um programa de con-

fiabilidade metrológica que mantenha o nível dos resultados dentro de uma

faixa de tolerância aceitável, proporcionando verificações periódicas nos pro-

cedimentos, métodos utilizados, equipamentos e uma qualificação continua-

da para os analistas. Esses métodos têm como objetivos principais (Ibid):

compreensão do processo de medição e determinação se o mesmo

poderá atender a todas as especificações exigidas; e

estando este confiável, garantir sua confiabilidade.

Mesmo com a implementação dessa qualidade, sempre irão ocor-

rer erros que invalidarão os resultados de uma determinada medição.

Um erro é caracterizado por duas componentes, nomeadamente, uma

componente sistemática e uma componente aleatória (EURACHEM). Os

erros aleatórios ou indeterminados se manifestam através de pequenas

variações nas medidas de uma amostra feitas em sucessão pelo mesmo

analista, tomando todas as precauções necessárias efetuadas sob mesmas

condições de análise. Esse tipo de erro é produzido por fatores que não

podem ser controlados pelo analista, mas geralmente pode ser reduzido

aumentando o número de análises (VOGEL, 2002).

Já os erros sistemáticos, também chamados de erros determinados,

aparecem a partir de uma falha na execução de um experimento ou em

uma falha em um equipamento. Esse tipo de erro é reprodutível se o ana-

lista conduzir o experimento várias vezes da mesma maneira, portanto,

não pode ser reduzido com o aumento do número de análises, como

acontece com o erro aleatório. Em princípio, o erro sistemático pode ser

descoberto e corrigido, embora essa não possa ser uma tarefa fácil de ser

realizada (HARRIS, 2001).

•

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Assim, quando é obtido um resultado de uma medição, é obrigatório

que seja fornecida alguma indicação quantitativa da qualidade desse re

sultado, para que, assim, esse possa ser avaliado, por exemplo, por um

cliente ou também por um órgão certificador. Com a falta dessa indicação,

os resultados não podem ser comparados entre si ou com valores atribuídos

em normas ou especificações. É, portanto, necessário à existência de um

procedimento que possa caracterizar e delimitar o quanto o erro pode alte-

rar o resultado de uma medição, ou seja, para expressar a sua incerteza de

medição (Ibid). Sendo assim, a incerteza de medição é conceituada como

um parâmetro associado ao resultado de uma medição obtida que caracte-

riza a dispersão de valores que podem ser fundamentalmente atribuídos ao

mensurando (VIM, 1995).

A metrologia química

O valor dos experimentos químicos ou de uma medição sempre de-

penderá da confiabilidade que possa ser oferecida em seus resultados. O

número de laboratórios que estão adotando os princípios de garantia de

qualidade (GQ) vem crescendo satisfatoriamente. Dessa maneira, o labora-

tório revela aos interessados em seus serviços que possui capacidade para

fornecer resultados confiáveis através de equipamentos e condições am-

bientais adequadas, pessoal competente, métodos validados, entre outros

requisitos para uma GQ apropriada (BRASIL, 2006).

A GQ tem como uma de suas funções verificar a ocorrência desses

erros durante as análises realizadas. Se for colocado um maior esforço

durante esses experimentos, os erros tendem a diminuir, mas nunca zerar

sua ocorrência. Como a minimização dessas falhas requer maiores recur-

sos, é necessário igualar o nível de confiança dos resultados com um custo

aceitável da GQ (Ibid).

É neste contexto que a confiabilidade adquire um elevado grau de

importância, dado o seu enorme potencial para o aumento de produtivi-

dade e melhoria de qualidade dos

serviços. Quando se trata de um

laboratório de ensaio, o conceito

de confiabilidade não é diferente.

A confiabilidade de uma análise,

por exemplo, está associada ao

grau de veracidade da resposta

dos dados fornecidos, ou seja, é

algo obrigatório, óbvio. Assim, a

noção de confiabilidade exerce

grande influência na percepção e

avaliação que os usuários fazem

sobre a qualidade desses dados ou

até mesmo sobre os laboratórios

que realizaram o ensaio (Ibid).

Segundo Cerqueira Neto, cita-

do por Paiva (2001), para a obten-

ção do conhecimento laboratorial

ARTIGOS

é necessária a presença de três

contribuições (CANOSSA):

os analistas do laboratório

sejam habilitados para exe-

cutar as medidas;

o uso de uma metodologia

adequada no qual explicite

os passos que serão segui-

dos pelo operador na reali-

zação de uma análise;

os instrumentos utilizados

devem ser devidamente

calibrados.

Portanto, para um laboratório

adquirir a confiança de sua cliente-

la em relação à qualidade de seus

serviços, é preciso que o mesmo

possua um reconhecimento formal

por habilitação. Nesta, um conjun-

to específico de atividades desenvolvidas pelo laboratório serão avaliadas

para garantir que as mesmas atinjam os fins estabelecidos. Essas avaliações

incluem exames dos métodos analíticos, documentação da qualidade e sis-

tema da qualidade. Sendo que as análises serão avaliadas de forma que

possam verificar se os métodos documentados presentes estão realmente

sendo seguidos de maneira correta (BRASIL, 2006).

Para a implementação dessa qualidade, pode-se citar como exemplo a

NBR ISO/IEC 17025:2005, que fornece os requisitos gerais para a compe-

tência de laboratórios de ensaio e calibração. Mundialmente conhecida, é

utilizada por vários órgãos habilitadores, nacionais e internacionais, como

norma base para a habilitação laboratorial (ISO/IEC, 2005).

Dessa maneira, o laboratório que desejar que sua competência seja ava-

liada por um determinado órgão habilitador, é necessário que seja imple-

mentado com sistema de gestão de qualidade seguindo e atendendo aos

requisitos da norma NBR ISO/IEC 17025:2005 (FUJIMURA).

Segundo Gontijo (2003), a ISO/IEC 17025 tem como objetivos

principais (Ibid):

firmar um padrão internacional e único com o objetivo de provar a

competência dos laboratórios para a realização de ensaios e/ou cali-

brações, facilitando, dessa forma, a formação de acordos recíprocos

entre os organismos nacionais;

tornar a forma como são interpretados e aplicados os seus requisitos,

evitando, assim, opiniões conflitantes entre o pessoal do laboratório

durante a adequação da mesma;

ampliação das atividades formais (escopo) em relação à ISO Guia 25,

incluindo amostragem e desenvolvimento de novos métodos;

estabelecer uma ligação mais estreita e sem obscuridades com a

ISO 9001:2000.

•

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

REFERÊNCIAS

BALLERINI, S.; MOTTA, A. L. Aplicando a regulamentação metrológica. Revista Metrologia

e Instrumentação. Editora EPSE, abril e maio de 2004.

Brasil. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Guia para qualidade em

química analítica: uma assistência à habilitação. Ministério da Saúde, Agência Nacional de

Vigilância Sanitária. Brasília: Ministério da Saúde, 2006.

CANOSSA, S. MSA – Análise do sistema de medição. 2000. Disponível em: http://www.man-

tenimientomundial.com/sites/mmnew/bib/notas/Medi%C3%A7%C3%A3o.pdf. Acesso em: 10

de agosto de 2007.

EURACHEM/CITAC. Guide CG 4, Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement. Se-

cond Edition. ISBN 0 948926 15 5.

FILHO, H. R. P. O ser humano não pára de medir. Revista Metrologia e Instrumentação.

Editora EPSE, junho e julho de 2004.

FUJIMURA, G. I. et alii. A busca pela excelência laboratorial: a padronização segundo a NBR

ISO 17025.

General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. INTERNA-

TIONAL STANDARD ISO/IEC 17025. Second edition, 2005.

GONÇALVES Jr., Armando A. Metrologia. Parte I. Laboratório de Metrologia e Automatização

o Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina, 2001.

HARRIS, Daniel C. Análise química quantitativa. Livro Técnico e Científico Editora, S.A., 5ª

edição, 2001.

INMETRO. www.inmetro.gov.br. Acesso em: 15 de agosto de 2007.

NASCIMENTO, A. R. Avaliação do desempenho do método de determinação de TPH (Total

Petroleum Hydrocarbon) em areia por detecção no infravermelho. Dissertação (mestrado em

Metrologia para Qualidade Industrial). Centro Técnico Científico da PUC-Rio, 2003.

Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia – VIM. Portaria

Inmetro nº 29, de 1995.

VOGEL, A. I. Análise química quantitativa. Livro Técnico e Científico Editora, S.A., 6ª

edição, 2002.

Considerações finais

A metrologia, desde o início dos tem-

pos, trouxe grandes benefícios para toda

a população mundial. As grandes desco-

bertas científicas foram e continuam sen-

do formuladas através de procedimentos

experimentais, ou seja, de medições.

Esta tem grande importância no desen-

volvimento tecnológico, pois a quali-

dade, a segurança e o controle de um

determinado processo são adquiridos

através de uma operação de medição

direta ou indireta. A metrologia está in-

clusa em diversos setores da sociedade,

como na medicina, química, mecânica,

biologia, educação, alimentos, materiais,

enfim, em qualquer área que utilize medições, garantindo assim uma maior

confiabilidade em seus resultados. Portando, para a obtenção de produtos

e serviços de qualidade, é necessário que as empresas, indústrias e labora-

tórios tenham implementados um programa de confiabilidade metrológica

que fornecerá uma maior qualidade e confiabilidade de seus serviços.

ARTIGOS

RESUMO

Este trabalho faz um estudo sobre a bioinformática, uma nova e interdisci-

plinar área do conhecimento científico, enfocando principalmente a bio-

informática estrutural. Aspectos atuais como modelagem por homologia e

docking molecular são discutidos. Além disso, ilustra como os conceitos da

bioinformática estrutural podem ser empregados para o estudo e plane-

jamento de fármacos individualizados, campo este que se relaciona com

outra área recente da pesquisa científica, a farmacogenética.

Bioinformática estrutural

aplicada à farmacogenética

RAMOS, Ricardo M.; BRANDIM, Ayrton S.; de AMORIM, Hermes L. N.

Centro Federal de Educação Tecnológica do Piauí

Palavras-chave: Bioinformática; Bioinformática Estrutural; Farmacogenética.

Foto: Divulgação Cefet/PI

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Introdução

A bioinformática começou a ser utilizada bem antes dos grandes pro-

jetos genoma e das tecnologias que a tornaram uma área tão importante

atualmente. A partir da década de 1980, com o aprimoramento das técni-

cas de seqüenciamento e de novas tecnologias, o termo bioinformática foi

lançado como uma nova área do conhecimento científico, representando

a interação da biologia com a informática. Esta nova área passou a fazer

parte de muitos projetos nas áreas de saúde e biociências, como forma

de organizar, armazenar e analisar grandes quantidades de dados, apre-

sentando resultados dessas análises em interfaces acessíveis via web, tor-

nando a pesquisa mais interativa e dinâmica. Uma definição mais ampla

da bioinformática seria a aplicação de ferramentas de computação para

análise, captura e interpretação de dados biológicos. É uma área inter-

disciplinar envolvendo conceitos da computação, matemática, biologia,

química, física e medicina (BAYAT, 2002).

O estudo de proteínas em bioinformática utiliza-se, por exemplo, de

anotações de seqüências de proteínas (estrutura primária) disponíveis em

bancos de dados, para obtenção de informações importantes acerca da

evolução e função dessas biomacromoléculas (BAXTER & FETROW, 2001;

BORK & KOONIN, 1998; BURKHARDT et alii, 2006).

Um dos grandes desafios da bioinformática surgiu a partir da era pós-

genômica, na qual a proteômica (área envolvida no estudo do conjunto de

proteínas presentes numa célula) emergiu como uma área de fundamental

importância para o estudo dos processos biológicos. Em decorrência dos

avanços obtidos pela proteômica, as relações estrutura-função de proteí-

nas estão sendo cada vez melhor entendidas. Isso decorre principalmen-

te do rápido aumento no número de estruturas tridimensionais (3D) de

macromoléculas biológicas (e.g. proteínas, oligonucleotídeos, fragmentos

de DNA e RNA) disponíveis em bancos de dados de acesso livre como o

PDB (Protein Data Bank) (BERMAN et alii, 2000). Por sua vez, as particu-

laridades envolvidas na análise estrutural das macromoléculas biológicas

levou à criação de uma sub-disciplina da bioinformática: a bioinformática

estrutural (BIE) (CHOU, 2004).

Ricardo Ramos é professor

de informática do Cefet/PI,

doutorando em Genética e

Toxicologia Aplicada (Ulbra/

RS), mestre em Ciência da

Computação pela Universidade

Federal de Pernambuco (UFPE)

e bacharel em Ciência da

Computação pela Universidade

Federal do Piauí (UFPI). Linha

de pesquisa: bioinformática,

bioinformática estrutural e

farmacogenética. Ayrton de Sá

Brandim é doutor em Ciências

e Engenharia de Materiais pela

Universidade Federal de São

Carlos, mestre em Engenharia

de Materiais pela Universidade

Federal de São Carlos, possui

licenciatura plena em Mecânica

pela Universidade Federal do

Piauí (UFPI) e especialização em

Prática de Laboratório de controle

de Qualidade pelo Cefet de Minas

Gerais. Atualmente é professor

GR&HIHW¼3,HDWXDSULQFLSDOPHQWH

nos temas: Aços Inoxidáveis

Martensíticos, Fadiga Térmica,

Microestrutura, Soldagem.

Hermes Luís Neubauer de Amorim

é doutor em Biologia Celular e

Molecular pela Universidade

Federal do Rio Grande do

Sul, mestre em Química pela

Universidade Federal do Rio

Grande do Sul e é graduado

em Química pela Universidade

Luterana do Brasil. Atualmente é

conselheiro suplente do Conselho

Regional de Química 5ª Região

(CRQ-V) e professor adjunto do

Curso de Química da Universidade

Luterana do Brasil (ULBRA). Tem

experiência na área de Química,

com ênfase em Modelagem

Molecular e Bioinformática,

atuando principalmente nos

temas: bioinformática, dinâmica

molecular, relações estrutura-

função de macromoléculas

biológicas e planejamento racional

de agentes terapêuticos.

Fotos: Shutterstock

ARTIGOS

Bioinformática estrutural

A bioinformática estrutural é formada pela intersecção de três grandes

áreas: bioinformática, modelagem molecular e biologia molecular estrutu-

ral. Embora métodos tradicionais de anotação funcional trabalhem somente

com as seqüências protéicas, sabe-se que é a estrutura tridimensional de uma

proteína, não simplesmente a sua seqüência, que determina a sua atividade.

Quando a proteína se enovela, os resíduos importantes são orientados em

suas corretas posições para a formação das regiões funcionais. Essas regiões

funcionais são, na sua maioria, interfaces para ligação da proteína a molé-

culas. É bastante comum que proteínas de uma mesma família apresentem

estrutura tridimensional conservada (semelhantes na forma), mesmo apresen-

tando baixa similaridade de seqüência. De fato, está bem estabelecido que as

proteínas são mais parecidas na estrutura do que na seqüência. Nesse senti-

do, sabe-se que mais importante do que a porcentagem total de identidade

entre duas seqüências, é a identidade dos resíduos chaves, responsáveis pela

função. Assim, assumindo que a estrutura conservou a orientação tridimen-

sional relativa desses resíduos, as proteínas possuirão a mesma função.

A estrutura 3D de uma proteína pode ser obtida por métodos expe-

rimentais (e.g. cristalografia de raios-X e ressonância magnética nuclear

- RMN) (NORWELL & MACHALEK, 2000; TERWILLIGER, 2000) ou com-

putacionais como, por exemplo, modelagem por homologia (D’ALFONSO

et alii, 2001) e métodos ab initio (ORTIZ et alii, 1998).

Para se obter a estrutura 3D de uma proteína por métodos experimen-

tais é necessário que, além do emprego de um método adequado de de-

terminação estrutural, a macromolécula tenha sido previamente isolada,

identificada e seqüenciada. Como conseqüência, os requisitos necessários

para que a estrutura de uma proteína seja determinada experimentalmente

implicam um elevado custo econômico e de tempo. Ainda, em alguns ca-

sos, a obtenção da estrutura 3D de uma proteína é inacessível a partir das

metodologias conhecidas.

Por outro lado, os métodos computacionais caracterizam-se pela rapi-

dez e baixo custo na aquisição de estruturas de proteínas (XIANG, 2006;

TAKEDA-SHITAKA et alii, 2004). Neste aspecto, a bioinformática estrutural

tem sido cada vez mais empregada na predição de modelos 3D de proteí-

nas por modelagem por homologia, metodologia pela qual o vasto e com-

plexo conjunto de dados de cristalografia de raios-X e RMN é empregado

(BURLEY et alii, 1999).

Com a informação da estrutura, torna-se mais fácil e confiável atribuir a

função de uma proteína desconhecida (WATSON et alii, 2007). Além disso,

quando a proteína representa um alvo farmacológico, o conhecimento da

estrutura 3D pode ser empregado no planejamento de agentes terapêuticos

mais seletivos e eficientes (PANG, 2003; LUNDSTROM, 2006). As etapas

para utilização desse método incluem:

a) identificação do molde (template) para modelagem da proteína-alvo;

b) alinhamento da seqüência-alvo com a seqüência molde;

c) construção do esqueleto carbônico do modelo;

d) construção de regiões de alças (

loops) não conservadas;

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

e) ajuste do esqueleto carbônico;

adição de cadeias laterais;

g) refinamento do modelo, que consiste principalmente em ajustar a

molécula, para que assuma menor estado de energia livre (minimiza-

ção de energia), utilizando programas como CHARMM, AMBER ou

GROMACS (FIGUEIREDO et alii, 1997; FIGUEIREDO, 1998a).

Farmacogenética

A farmacogenética consiste no estudo das variações interindividuais

na seqüência de DNA, relacionadas com a resposta a fármacos, eficácia

e segurança dos mesmos (HUGHES, 1999). A farmacogenética surgiu em

virtude da constatação da existência de respostas diferenciais a uma mes-

ma droga ministrada em doses equivalentes, e de que alguns desses des-

vios apresentavam padrão de herança mendeliana simples (HENRIQUES,

2003). Nesse sentido, sabe-se que fatores genéticos dão origem a popula-

ções com grandes diferenças nos níveis das enzimas biotransformadoras e,

conseqüentemente, distintas habilidades de metabolizar xenobióticos espe-

cíficos (HENRIQUES, 2003).

Dentro do conceito de gene molecular que domina os fundamentos da ge-

nética atual, os polimorfismos genéticos são diferenças de ocorrência natural

e muitos deles não causam efeito algum, porém, alguns afetam a expressão e

função de proteínas, resultando em fenótipos susceptíveis a doenças e com

respostas diferenciadas aos fármacos (WALKER & RAPLEY, 1999). O genoma

dos indivíduos tem 99,9% de similaridade, diferindo apenas em 0,1%, que

corresponde a três milhões de polimorfismos, chamados de polimorfismos

de único nucleotídeo (SNP – single nucleotide polymorphism). Dentre os

polimorfismos no genoma, os SNPs correspondem a aproximadamente 90%

das variações interindividuais, algumas das quais podem estar relacionadas

com respostas diferenciadas aos fármacos (YAGIL & YAGIL, 2002).

A ocorrência de SNPs no genoma humano é de aproximadamente um

SNP para cada 800 pares de bases, ocorrendo na forma de substituição, de-

leção ou inserção de uma base nitrogenada no DNA. Quando o polimorfis-

mo ocorre em uma região codificante do gene, pode afetar a seqüência de

aminoácidos da proteína e alterar a função da mesma. Assim, fica claro que

uma variação na seqüência das bases nitrogenadas pode afetar tanto a es-

trutura da proteína como suas propriedades físico-químicas ou, em alguns

casos, alterar a síntese da proteína envolvida no metabolismo do fármaco

ou especificamente o próprio alvo do fármaco, resultando em variação in-

terindividual na resposta ao tratamento (TROTTA et alii, 2004).

A grande variabilidade interindividual na resposta a fármacos é geral-

mente associada com mutações freqüentes no citocromo P450 e glucoro-

nil-transferases (PHILIPS et alii, 2001). Estudos têm demonstrado que certos

efeitos adversos severos provocados por fármacos, que podem levar inclu-

sive à morte, estão diretamente relacionados com determinados polimorfis-

mos em genes do citocromo P450 (PHILIPS et alii, 2001). Tal observação é

indicativa que o conhecimento sobre as mutações em determinados genes

representa parte importante de qualquer estratégia que vise reduzir a inci-

dência de efeitos adversos de certos fármacos (SADÉE & DAI, 2005).

ARTIGOS

Integração da bioinformática

estrutural com a farmacogenética

A farmacologia sempre teve um forte componente estrutural, isso devido

à estrutura tridimensional de fármacos ser crítica para o entendimento de me-

canismos de ação e para o projeto de desenvolvimento de fármacos (EKINS

& JONES, 2001). Nesse sentido, o número crescente de estruturas 3D dispo-

nínveis nos bancos de dados estruturais tem sido empregado para análise ou

criação de modelos de interação entre diferentes proteínas e seus substratos,

ligantes ou inibidores, cujo principal objetivo é aquisição de informações que

contribuam para o planejamento de fármacos mais eficientes e menos tóxicos.

Dados obtidos em setembro de 2007 na página do PDB (principal repositório

de estrutura de macromoléculas biológicas) mostram que este banco de da-

dos possui mais de 45.500 estruturas, sendo que os avanços tecnológicos e a

emergência na determinação de estruturas promete manter uma rápida taxa

na aquisição desses dados (BLUNDELL & MIZUGUCHI, 2000).

Os tipos de análise estrutural que estão se tornando importantes in-

cluem os seguintes métodos:

1. Métodos para

docking de pequenas moléculas (ligantes) em alvos de

proteínas para predizer a afinidade. O processo de docking envolve

o uso de algoritmos capazes de posicionar e orientar pequenas mo-

léculas (levando em consideração ou não a flexibilidade do ligante)

em um sítio de ligação (KITCHEN et alii, 2004). Além disso, muitos

desses algoritmos são capazes de estimar com boa aproximação a

energia livre de um complexo proteína-ligante. Na fase de posiciona-

mento podem ser empregados cálculos de energia simples (levando

em conta as contribuições eletrostáticas e de van der Waals), ou pro-

cedimentos mais elaborados que considerem outras propriedades,

tais como a entropia (KITCHEN et alii, 2004).

Assim é possível estudar e classificar uma série de ligantes relaciona

dos em termos de sua afinidade ou estimar a energia livre de ligação

(FOSTER, 2002). Devido ao crescimento do número de estruturas de

macromoléculas biológicas disponíveis, os experimentos de docking es-

tão ganhando cada vez mais importância no planejamento racional de

fármacos. Esse interesse pode ser em parte atribuído à possibilidade do

emprego de métodos de screening virtual, no qual bancos de dados de

ligantes são usados na busca automatizada por novas moléculas bioati-

vas e para identificação de novos alvos terapêuticos (SILVEIRA, 2005).

2. Métodos de modelagem por homologia com o objetivo de cons

truir modelos 3D de proteínas cujas estruturas não foram resolvidas

experimentalmente. Uma variedade de programas desenvolvidos e

testados oferecem boas opções para construção de modelos 3D de

proteínas globulares que possuem 30% ou mais de identidade de

seqüência com uma estrutura conhecida (SANCHEZ & SALI, 2000).

Nestas aplicações, a posição e o possível significado funcional de

SNPs não-sinônimos (tipo de SNP no qual a mutação no gene leva a

uma substituição de um aminoácido no produto gênico) em partes

codificantes de proteínas podem ser avaliados (SUNYAEV, 2001). Es-

tudos recentes estimam que 30% dos SNPs não-sinônimos podem estar

associados com mudanças significativas na função das proteínas (CHAS-

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

MAN & ADAMS, 2001). Há também algumas indicações que mesmo

SNPs sinônimos (não há alteração de aminoácidos) podem mudar a es

tabilidade do RNA e afetar o nível de atividade para algumas proteínas.

3. Métodos para predição de interações proteína-proteína. É certo

que muitas proteínas têm parceiros com quem elas interagem como

ativadores, inibidores ou, de outra maneira, como modificadores.

Progressos alcançados no desenvolvimento de algoritmos de docking

molecular proteína-proteína (CLAUSSEN et alii, 2001; STERNBERG

et alii, 1998) permitem aos pesquisadores combinar propriedades

geométricas e energéticas com a finalidade de compreender como a

superfície de duas proteínas pode interagir.

Considerações finais

O número de seqüências e estruturas 3D de macromoléculas biológicas

armazenadas nos bancos de dados públicos tem aumentado substancial-

mente, dando subsídios para a análise destes através da bioinformática. Por

exemplo, a partir do conhecimento adquirido sobre o sistema de enzimas do

citocromo P450, o qual relaciona o papel central deste nas interações entre

medicamentos, estão sendo identificados os fatores envolvidos nas diferenças

interindividuais na resposta aos fármacos: a associação com polimorfismos

genéticos, sinalizando a relevância de uma base genética para as interações

entre fármacos. Nesse sentido, o conhecimento das estruturas tridimensio-

nais das isoformas do citocromo P450 e de seus complexos com fármacos e

metabólitos vem se constituindo fundamental. Em vista destas observações,

pode-se afirmar que a bioinformática estrutural surge e se consolida como

uma área vital para o melhor entendimento das bases moleculares do reco-

nhecimento dos fármacos por enzimas específicas, o que, por seu turno, re-

presenta uma importante contribuição para o desenvolvimento de fármacos

individualizados (farmacogenética), mais eficientes e menos tóxicos.

REFERÊNCIAS

BAXTER S. M., FETROW J. S. Sequence and structure-based protein function prediction from

genomic information. Curr Opin Drug Discov Devel, vol. 4(3), p. 291-5, 2001.

BAYAT, A. Science, medicine, and the future: Bioinformatics. BMJ, vol. 324, p. 1018-1022, 2002.

BERMAN, H. M., WESTBROOK, J., FENG, G., GILLILAND, G., BHAT, T. N., WEISSIG, H.,

SHINDYALOV, I. N. & BOURNE, P. E. The Protein Data Bank. Nucleic Acids Res, vol. 28, p.

235-242, 2000.

BLUNDELL, T. L., MIZUGUCHI, K. Structural genomics: an overview. Prog. Biophys. Mol.

Bio, vol. 73, p. 289-95, 2000.

BORK, P., KOONIN, E. V. Predicting functions from protein sequences--where are the bottle-

necks?. Nat Genet, vol. 18 (4), p. 313-8, 1998.

BURKHARDT, K., SCHNEIDER, B., ORY, J. A biocurator perspective: annotation at the Rese-

arch Collaboratory for Structural Bioinformatics Protein Data Bank. PLoS Comput Biol, vol. 2

(10), p. 1186-1189, 2006.

BURLEY, S. K., ALMO, S. C., BONANNO, J. B., CARPEL, M., CHANCE, M. R. L., GAAS-

TERLAND, T., LIN, D., SALI, A., STUDIER, F.W. & SWAMINATHAN, S. Structural genomics:

beyond the human genome project. Nat. Genet, vol. 23, p. 151-157, 1999.

CHASMAN, D., ADAMS, R. M. Predicting the functional consequences of nonsynonymous

single nucleotide polymorphisms: structure-based assessment of amino acid variation. J. Mol.

Biol., vol. 307, p. 683-706, 2001.

CHOU, K. C. Structural bioinformatics and its impact to biomedical science. Curr Med Chem,

vol. 11(16), p. 2105-2134, 2004.

ARTIGOS

CLAUSSEN, H., BUNING, C., RAEREY, M., LENGAUER, T. FlexE: efficient molecular docking

considering protein structure variations. J. Mol. Biol., vol. 308, p. 377-95, 2001.

D’ALFONSO, G.; TRAMONTANO, A.; LAHM, A. Structural Conservation in Single-Domain

Proteins: Implications for Homology Modeling. J. Struct. Bio, vol. 134, p. 246-256, 2001.

EKINS, S., DE GROOT, M. J., JONES, J. P. Pharmacophore and three-dimensional quantitative

structure activity relationship methods for modeling cytochrome P450 active sites. Drug Me-

tab. Dispos, vol. 29, p. 936-44, 2001.

FIGUEIREDO, J. E. F.; CASCARDO, J. M.; CAROLINO, S. M. B.; FONTES, E. P. B. Waterstress

regulation and molecular analysis of the soybean BiP gene family. Brazilian Journal of Plant

Physiology, Piracicaba, vol. 9, nº 2, p. 103-110, 1997.

FIGUEIREDO, J. E. F. BiP-storage protein interactions and isolation of BiP cDNA and BiP ge-

nomic clones from soybean [Glycine max (L.) Merrill]. Genetics and Molecular Biology, Ri-

beirão Preto, vol. 21, p. 579-580, 1998a.

FOSTER, M. J. Molecular modelling in structural biology. Mícron, vol. 33, p. 365-384, 2002.

HENRIQUES, J. A. P. Genética toxicológica. 1ª ed. Porto Alegre: Alcance, 2003. Cap. Metabo-

lismo de Xenobióticos: Citocromo P-450, p. 225-247.

HUGHES, J. E. Genomic technologies in drug discovery and development. Drug discovery

today, vol. 4 (1), p. 6, 1999.

KITCHEN, D. B., DECORNEZ, H., FURR, J., BAJORATH, J., Docking and Scoring In Vir-

tual Screening for Drug Discovery: Methods and Applications. Drug discovery, vol. 3,

p. 935-949, 2004.

LUNDSTROM, K. Structural genomics: the ultimate approach for rational drug design. Mol

Biotechnol, vol. 34 (2), p. 205-12, 2006.

NORWELL, J. C.; MACHALEK, A. Z. Structural genomics programs at the US National Institute

of General Medical Sciences. Nat. Struct. Biol, vol. 7, p. 931, 2000.

ORTIZ, A. R.; KOLINSKI, A.; SKOLNICK, J. Fold assembly of small proteins using Monte Carlo

simulations driven by restraints derived from multiple sequence alignments. J. Mol. Biol, vol.

277, p. 419-448, 1998.

PANG, T. Impact of pharmacogenomics on neglected diseases of the developing world. Am J

Pharmacogenomics, vol. 3 (6), p. 393-8, 2003.

PHILIPS, K. A., VEENSTRA, D. L., OREN, E., LEE, J. K. and SADEE, W. Potential role of phar-

macogenomics in reducing adverse drug reactions: a systematic review. JAMA, vol. 286, p.

2270-2279, 2001.

SANCHEZ, R., SALI, A. Comparative protein structure modeling. Introduction and practical

examples with modeller. Methods Mol. Biol., vol. 143, p. 97-129, 2000.

SILVEIRA, N. J. F. Bioinformática Estrutural Aplicada ao Estudo de Proteínas Alvo do Genoma

do Mycobacterium tuberculosis. São José do Rio Preto, 2005. 117 p. Tese (Doutorado em

Biofísica Molecular) – Universidade Estadual Paulista.

STERNBERG, M. J., ALOY, P., GABB, H .A., JACKSON, R. M., MOONT, G. et alii. A computa-

tional system for modelling flexible protein-protein and protein-DNA docking. Proc. Int. Conf.

Intell. Syst. Mol. Biol.

, vol. 6, p. 183-92, 1998.

SUNYAEV, S., LATHE, W., BORK, P. Integration of genome data and protein structures: pre-

diction of protein folds, protein interactions and “molecular phenotypes” of single nucleotide

polymorphisms. Curr. Opin. Struct. Biol., vol. 11, p. 125-30, 2001.

TAKEDA-SHITAKA, M., TAKAYA, D., CHIBA, C., TANAKA, H., UMEYAMA, H. Protein structure

prediction in structure based drug design. Curr Med Chem, vol. 11 (5), p. 551-8, 2004.

TERWILLIGER, T.C. Structural genomics in North America. Nat. Struct. Biol., vol. 7, p.

935-939, 2000.

TROTTA, R.; DONATI, M. B.; IACOVIELLO, L. Trends in pharmacogenomics of drug acting on

hypertension. Pharmacological research, vol. 49 (4), p. 351-356, 2004.

WALKER, M. R.; RAPLEY, R. Guia de rotas na tecnologia do gene. Atheneu, São P

aulo, Brasil,

334 p., 1999.

WATSON, J. D., SANDERSON, S., EZERSKY, A., SAVCHENKO, A., EDWARDS, A., ORENGO,

C., JOACHIMIAK, A., LASKOWSKI, R. A., THORNTON, J. M. Towards Fully Automated Struc-

ture-based Function Prediction in Structural Genomics: A Case Study, J Mol Bio, vol. 367 (5),

p. 1511-22, 2007.

XIANG, Z. Advances in homology protein structure modeling. Curr Protein Pept Sci, vol.

7 (3), p. 217-27, 2006.

YAGIL, Y.; YAGIL, C. Insights into pharmacogenomics and its impact upon immunosuppressive

therapy. Transplant immunology, vol. 9 (2-4), p. 203-209, 2002.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

RESUMO

Atualmente, técnicas de análise de vibrações sofisticadas estão sendo dispo-

nibilizadas para serem utilizadas no monitoramento e classificação de falhas

em máquinas rotativas complexas. Dentre elas, podemos citar as técnicas

de inteligência artificial como redes neurais, lógica fuzzy, sistemas espe-

cialistas etc. As redes neurais são ferramentas que têm despertado grande

interesse de pesquisadores nos últimos anos. Elas possibilitam o monitora-

mento on-line da manutenção preditiva visando à minimização do tempo

entre o recebimento das informações e o diagnóstico do problema. Neste

Classificação de falhas em

máquinas rotativas utilizando

redes neurais artificiais

SANTIAGO, Darley F. de A.; BRITO, Jorge N.; PEDERIVA, Robson

Centro Federal de Educação Tecnológica do Piauí

Unidade Descentralizada de Floriano

Palavras-chave: Diagnóstico de Falhas; Máquinas Rotativas; Redes Neurais.

Fotos: Shutterstock

ARTIGOS

trabalho, mostra-se a viabilidade e eficiência da aplicação de redes neu-

rais na classificação de falhas numa máquina rotativa. São introduzidas na

bancada de testes (eixo-rotor-mancais) as seguintes falhas: defeito elétrico,

folga mecânica na base de fixação, desbalanceamento + folga mecânica

e desbalanceamento. Várias arquiteturas de redes neurais implementadas

com o software Matlab foram treinadas visando à obtenção de uma arqui-

tetura eficiente no diagnóstico das quatro falhas introduzidas na bancada

de testes. Resultados mostram que as redes neurais artificiais podem ser

usadas na classificação de falhas introduzidas numa bancada de testes de

forma bastante eficiente.

Introdução

A manutenção preditiva é uma ciência que usa vários tipos de dados

para determinar a condição da máquina e predizer uma falha antes que

ela ocorra. Os benefícios da manutenção preditiva, em geral, são redu-

zir o tempo de parada das máquinas, evitar panes, diminuir os custos de

manutenção e aumentar a segurança e a confiabilidade dos componen-

tes. Este componente pode ser pequeno como um transistor ou pode ser

grande como uma usina hidroelétrica (LIN & WANG, 1996) e (BAILLIE &

MATHEW, 1996). Atualmente, com a sofisticação dos sistemas das máqui-

nas, a manutenção preditiva tem se tornado uma ferramenta viável para

o monitoramento e diagnóstico de falhas. Por muitos anos, a análise de

vibrações tem sido largamente aceita como sendo o método mais confiável

de diagnóstico de falhas em máquinas rotativas. Os sinais de vibrações são

usados para o monitoramento da condição de máquinas rotativas, diagnós-

tico de falhas e estimação de severidade.

A detecção e diagnóstico de falhas são geralmente divididos em três

estágios (AMAND et alii, 2001):

Detecção – Ocorreu uma falha?

Identificação – Onde a falha ocorreu?

Diagnóstico – Por que a falha ocorreu?

A importância da detecção e diagnóstico de falhas em máquinas rota-

tivas cresceu consideravelmente devido ao aumento da sua complexidade

e altos custos associados à falha e ao tempo de parada. Normalmente, o

reconhecimento de falhas requer uma análise detalhada dos sinais das má-

quinas para identificar padrões de falhas específicas. Tradicionalmente isso

é realizado através de inspeção visual e por pessoas experientes em análise

espectral ou através de métodos de processamento de sinais. Entretanto,

esses métodos são geralmente caros e ineficientes em alguns casos. As redes

neurais são uma das ferramentas que têm despertado grande interesse de

pesquisadores nos últimos anos, por ser uma ferramenta que possibilita o

monitoramento on-line da manutenção preditiva visando à minimização do

tempo entre o recebimento das informações e o diagnóstico do problema.

Inúmeras aplicações utilizando redes neurais no diagnóstico de falhas me-

cânicas podem ser encontradas nas seguintes referências: Wu et alii (1992);

Alguindigue et alii (1993); Chow et alii (1993); Liu et alii (1996); Zang &

Imregun (2001); Brito (2002) e Santiago (2004).

•

Darley Fiácrio de Arruda Santiago

é doutor em engenharia mecânica.

Atualmente é professor do Centro

Federal de Educação T

ecnológica

do Piauí/Uned – Floriano. Tem

experiência na área de engenharia

mecânica, com ênfase em projetos

mecânicos, atuando principalmente

nos seguintes temas: diagnóstico

de falhas de máquinas rotativas e

manutenção preditiva.

Jorge Nei Brito é doutor em

engenharia mecânica. Atualmente

é professor do Departamento de

Mecânica da Universidade Federal

de São João del Rei (UFSJ). Atua

nas áreas de detecção de falhas

em máquinas rotativas através de

técnicas preditivas e inteligência

artificial e desenvolvimento de

softwares didáticos.

Robson Pederiva é doutor em

engenharia mecânica. Atualmente

é professor do Departamento de

Engenharia Mecânica da Unicamp.

Tem experiência na área de mecânica

dos sólidos e projeto mecânico,

atuando principalmente nos seguintes

temas: vibrações de máquinas e

estruturas, monitoramento e detecção

de falhas em máquinas, modelagem

de sistemas mecânicos.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Neste trabalho, mostra-se a viabili-

dade e eficiência da aplicação de redes

neurais na classificação de falhas intro-

duzidas numa máquina rotativa. Utiliza-

ram-se, para realização deste trabalho,

uma bancada de testes do Laboratório

de Vibrações da Unicamp/FEM/DPM e um Analisador de Sinais da CSI

(Ultraspec 2000). Foram introduzidas na bancada de testes (eixo-rotor-

mancais) as seguintes falhas: defeito elétrico; folga mecânica na base de

fixação; desbalanceamento + folga mecânica e desbalanceamento. Vá-

rias arquiteturas de redes neurais implementadas com o software Matlab

foram treinadas visando à obtenção de uma arquitetura bastante eficiente

para o diagnóstico das quatro falhas introduzidas. Resultados da aplica-

ção de redes neurais na classificação de falhas de uma máquina rotativa

utilizando dados reais são mostrados, bem como seus aspectos práticos e

teóricos de implementação.

Redes neurais artificiais

Uma rede neural pode ser definida como um processador maciço para-

lelamente distribuído, constituído de unidades de processamento simples

(neurônios) capazes de armazenar conhecimento experimental e torná-lo

disponível para uso futuro (HAYKIN, 1999). Um neurônio é uma unida-

de de processamento de informação imprescindível para o funcionamento

de uma rede neural. O neurônio pode ser representado matematicamente

através das seguintes expressões:

onde:

são sinais de entrada; w

são os pesos sinápticos; v

é a saída

do combinador linear;

é o bias; J(.) é a função de ativação; e y

são

os sinais de saída do neurônio. Os valores dos pesos sinápticos são deter-

minados pelo treinamento da rede com dados de entrada-saída usando

o algoritmo backpropagation. Em outras palavras, o algoritmo modifica

individualmente os pesos sinápticos até o erro global predeterminado ser

alcançado pela rede. O erro global é calculado através do erro quadrático

médio (E.Q.M.) o dado pela seguinte expressão:

onde,

é a resposta desejada. Mais detalhes sobre o algoritmo backpropa-

gation, métodos do gradiente descente e Levenberg-Marquardt são encon-

trados em Haykin (1999).

(3)

(1)

(2)

ARTIGOS

Resultados e discussão

Nesta seção apresentam-se alguns resultados obtidos a partir da im-

plementação e treinamento de diversas arquiteturas de redes neurais

com o algoritmo backpropagation, utilizando dados reais como parâ-

metros de entrada da rede. O toolbox de redes neurais do software Ma-

tlab foi utilizado para implementação das redes neurais. Os dados reais

(padrões) utilizados para o treinamento, teste e validação das diversas

arquiteturas de redes neurais implementadas foram gerados numa ban-

cada de testes, mostrada na figura 1. A bancada consiste de um motor

elétrico de 0.5 CV, um rotor fixado ao eixo do motor e suportado em

ambas as extremidades por dois mancais de rolamentos, os quais estão

fixados na base através de molas flexíveis.

As falhas foram introduzidas na bancada de testes separadamente e, em

seguida, foram feitas as aquisições dos sinais de vibrações (velocidade) utili-

zando um acelerômetro fixado em um dos mancais posicionado na direção

vertical. A seguir, descrevem-se algumas características particulares de cada

tipo de falha, bem como se mostra um espectro do sinal medido referente

a cada tipo de falha introduzida na bancada de testes.

Defeito Elétrico – Este tipo de falha é bastante comum em máqui-

nas rotativas e pode ser causado basicamente por excentricidade

do rotor e linha com voltagem desbalanceada. No segundo caso,

este defeito se manifesta, dentre outras características, com freqü-

ência igual a duas vezes a freqüência da linha de alimentação e o

plano dominante é o radial com amplitude baixa e estacionária. O

espectro deste sinal coletado durante a fase de aquisição de dados

é mostrado na figura 2(a).

Folga Mecânica – Este tipo de falha foi introduzido na bancada de

testes a partir do afrouxamento dos parafusos de fixação entre o mo-

tor elétrico e a base da bancada. O espectro deste sinal coletado

durante a fase de aquisição de dados é mostrado na figura 2(b).

•

Figura 1. Bancada experimental de testes

Darley Santiago

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Foram feitas 80 aquisições (padrões) de sinais de vibrações (velocida-

de), sendo 20 aquisições para cada tipo de falha. A rotação do rotor foi

mantida estacionária em aproximadamente 3.600 rpm. A freqüência de

amostragem dos sinais de vibrações foi de 400 Hz, e a freqüência da linha

de alimentação ou da rede é de 60 Hz. O conjunto de dados reais utiliza-

dos para treinamento, teste e validação das arquiteturas de redes neurais

Figura 2. Espectros do Defeito Elétrico (a); Folga Mecânica (b);

Desbalanceamento Vertical + Folga Mecânica (c) e Desbalanceamento Horizontal (d)

Desbalanceamento Vertical + Folga Mecânica – O desbalancea-

mento foi introduzido na bancada de testes pela fixação de uma

massa de 7,8 gramas em um ponto qualquer da extremidade do

rotor

. A folga mecânica aparece de forma combinada com o des-

balanceamento. O espectro deste sinal coletado durante a fase de

aquisição de dados é mostrado na figura 2(c).

Desbalanceamento Horizontal – Este defeito foi introduzido na

bancada de testes pela fixação de uma massa de 2,5 gramas em um

ponto qualquer da extremidade do rotor e o seu espectro coletado

durante a fase de aquisição dos dados é mostrado na figura 2(d).

•

ARTIGOS

implementadas para diagnosticar as quatro falhas introduzidas na bancada

de testes foi dividido da seguinte maneira: 40 espectros (padrões) como

conjunto de dados de treinamento da rede (sendo 10 padrões para cada

tipo de falha); 20 padrões como conjunto de dados de teste da rede (sendo

5 padrões para cada tipo de falha) e 20 padrões como conjunto de dados

de validação da rede (sendo 5 padrões para cada tipo de falha). Utilizaram-

se parâmetros de entrada e saída para treinamento das redes neurais. Como

parâmetros de entrada foram escolhidas as amplitudes dos sinais de cada

falha (FRF) correspondentes às freqüências em 1xRPM, 2xRPM, 3xRPM,

4xRPM, 5xRPM e 6xRPM e como parâmetros de saída atribuíram-se os

seguintes valores (níveis de ativação): 1000 (Defeito Elétrico), 0100 (Folga

Mecânica), 0010 (Desbalanceamento Vertical + Folga Mecânica) e 0001

(Desbalanceamento Horizontal).

Utilizou-se neste trabalho como dados de treinamento 40 FRFs (pa-

drões) com quatro falhas diferentes dispostas de forma aleatória como da-

dos de entrada (amplitudes dos sinais de cada falha (FRF) correspondentes

às freqüências em 1xRPM, 2xRPM, 3xRPM, 4xRPM, 5xRPM e 6xRPM) e

como dados de saída os níveis de ativação correspondentes a cada tipo de

falha citada acima. Durante as fases de implementação, treinamento, teste

e validação da rede neural considerou-se a função de ativação a tangen-

te hiperbólica; método de otimização, Levemberg-Marquardt; número de

épocas: 300 épocas; e erro total admissível: 1e-5.

Depois de feito o treinamento da rede neural, utilizou-se o seguinte pro-

cedimento para teste e validação da mesma rede neural: para o teste da rede

utilizaram-se 20 padrões como dados de entrada diferentes dos 40 padrões

utilizados durante a fase de treinamento; e para validação da rede utilizou-

se 20 padrões como dados de entrada, diferentes dos 40 padrões utilizados

durante a fase de treinamento, e dos 20 padrões utilizados durante a fase

de teste. A seguir, mostra-se, na tabela 1, um resumo dos resultados obtidos

com o treinamento de 12 tipos de arquiteturas de redes neurais.

Tabela 1. Resultados das diferentes arquiteturas de redes neurais

Arquitetura

da Rede

Nº de

Épocas

Tempo de

Treinamento

Taxa de Acerto (%)

Rede de Teste

Taxa de Acerto (%)

Rede de Validação

5x5x4 10 44 seg. 100 75

10x5x4

14 192 seg. 100 100

10x10x4 9 327 seg. 100 95

15x10x5x4 21 15 min. 100 100

5x10x5x4 13 93 seg. 90 100

10x5x5x4 19 295 seg. 100 100

5x5x10x4 11 183 seg. 85 70

5x10x10x4 10 187 seg. 95 60

10x10x10x4 11 421 seg. 100 100

5x5x5x4 49 267 seg. 0 50

10x5x10x4 18 603 seg. 100 100

20x15x10x5x4 14 29 min. 100 100

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Observando-se a tabela 1, chega-se às seguintes conclusões: a rede neu-

ral com arquitetura 5x5x5x4 (5 neurônios na camada de entrada, 5 neurô-

nios na 1ª camada oculta, 5 neurônios na 2ª camada oculta e 4 neurônios

na camada de saída) foi quem apresentou pior taxa de acerto dos sinais (pa-

drões) a ela apresentados, ou seja, dos 20 padrões de testes apresentados

à rede ela não reconheceu nenhum padrão e dos 20 padrões de validação

apresentados à rede ela reconheceu somente 50% deles. Em geral, observa-

se na tabela 1 que as demais arquiteturas de redes neurais treinadas foram

capazes de diagnosticar com eficiência de 100% as quatro falhas introdu-

zidas na bancada de testes. Dentre as doze arquiteturas de redes neurais

implementadas, a que melhor apresentou capacidade de generalização foi

a rede 15x10x5x4. A seguir, mostram-se nas figuras 3 a 6, resultados satis-

fatórios de como a rede neural foi capaz de classificar as falhas introduzidas

numa bancada de testes (máquina rotativa) de forma bastante eficiente.

Vale ressaltar que as figuras 3 a 6 mostram os resultados comparativos da

eficiência das redes neurais de treinamento, teste e validação.

Figura 3. Defeito Elétrico

Figura 4. Folga Mecânica

Figura 5. Desb.Vertical + Folga Mecânica

Figura 6. Desbalanceamento Horizontal

ARTIGOS

Conclusões

As redes neurais são uma das ferramentas que têm despertado grande

interesse de pesquisadores nos últimos anos, por ser uma ferramenta que

possibilita o monitoramento on-line da manutenção preditiva visando à mi-

nimização do tempo entre o recebimento das informações e o diagnóstico

do problema. Diante dos resultados apresentados, observou-se que: dentre

muitos aspectos teóricos e práticos que fazem parte de um projeto de rede

neural, a escolha de uma arquitetura de rede neural e de seus parâmetros

de treinamento não segue regras predefinidas; o conhecimento e experiên-

cia do projetista em relação ao problema enfrentado são mais importantes;

a fase de definição é delicada, pois envolve, além da escolha da topologia

da rede, a obtenção do conjunto de variáveis significativas para resolução

do problema. Essa obtenção envolve, além da identificação das variáveis

que estão relacionadas com o problema, a remoção de variáveis não con-

fiáveis para o processo ou cujo uso seja impraticável por razões técnicas e

econômicas. Adicionalmente, observou-se que a sensibilidade e o tempo

de resposta das redes neurais em relação a outras técnicas de diagnóstico

de falhas são aspectos importantes e que podem ser avaliados e melhorados

durante as fases de implementação, treinamento, teste e validação da rede

neural. Finalmente, resultados mostram, a partir de um caso real, a viabili-

dade e eficiência da aplicação de redes neurais artificiais na classificação de

falhas em máquinas rotativas.

REFERÊNCIAS

ALGUIDINGUE, I. E.; BUCZAK, A. L.; UHRIG, R. E. Monitoring and Diagnosis of Rolling

Element Bearings Using Artificial Neural Networks. IEEE Transactions on Industrial Electron-

ics, vol. 40:(2), 209-217, april, 1993.

AMAND, T. H.; HEYEN, G.; KALITVENTZEFF, B. Plant Monitoring and Fault Detection Syn-

ergy Between Data Reconciliation and Principal Component. Computers and Chemical En-

gineering, vol. 25, p. 501-507, 2001.

BAILLIE, D. C.; MATHEW, J. A Comparison of Autoregressive Modeling Techniques for Fault

Diagnosis of Rolling Element Bearing. Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 10,

nº 1, p. 1-17, 1996.

BRITO, J. N. Desenvolvimento de um Sistema Inteligente Híbrido para Diagnóstico de Falhas

em Motores de Indução Trifásicos. Tese de Doutorado. Faculdade de Engenharia Mecânica,

Universidade Estadual de Campinas, 2002.

CHOW, M.-Y.; SHARPE, R. N.; HUNG J. C. On The Application and Design of Artificial

Neural Networks for Motor Fault Detection – Part II. IEEE Transactions on Industrial Electron-

ics, vol. 40:(2), 189-196, april, 1993.

HAYKIN, S. Redes Neurais - Princípios e Prática, Prentice Hall, 1999.

LIN, C.-C.; WANG, H.-P. Performance Analysis of Rotating Machinery Using Enhanced Cer-

ebellar Model Articulation Controller (E-CMAC) Neural Networks. Computers Ind. Engng.,

vol. 30, nº 2, p. 227-242, 1996.

LIU, T. I., SINGONAHALLI, J. H., IYER, N. R. Detection of Roller Bearing Defects Using Expert

System and Fuzzy Logic. Mechanical Systems and Signal Processing, 10:(5), 595-614, 1996.

SANTIAGO, D. F. A. Diagnóstico de Falhas em Máquinas Rotativas Utilizando Transformada de

Wavelet e Redes Neurais Artificiais. Tese de Doutorado. Faculdade de Engenharia Mecânica,

Universidade Estadual de Campinas, 2004.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

RESUMO

No Piauí, como em outras áreas do Brasil, estudos etnobotânicos são de

grande valia, uma vez que o Brasil aparece como um dos países com floras

mais ricas do globo, das quais 99,6% são desconhecidas quimicamente.

O estudo teve como objetivo inventariar o conhecimento (etnobotânico)

sobre as plantas utilizadas em diferentes categorias de uso na região de

Floriano, Piauí. No período de outubro a dezembro de 2005, uma vez por

semana, foram realizadas visitas para o levantamento de dados ao mercado

público municipal vereador Israel de Almeida, município de Floriano, Piauí

(06° 46’ 04” S e 43° 01’ 21” W). Os dados foram obtidos por meio de entre-

vistas abertas e semi-estruturadas com base em questionário com questões

objetivas e subjetivas. Foram citadas neste estudo 49 plantas pertencentes

Utilização da flora nativa

com potencial econômico

SOUSA, Pollyana K. S.; OLIVEIRA, Maria E. A.

Centro Federal de Educação Tecnológica do Piauí

Unidade Descentralizada de Floriano

Palavras-chave: Etnobotânica; Recursos Naturais; Uso Sustentável.

Fotos: Shutterstock / Gráficos: Maria Oliveira

ARTIGOS

a 28 espécies e 14 famílias botânicas que apresentaram alguma categoria

de uso pela população local. Leguminosae (9), seguida de Bignoniaceae (3)

e Anacardiaceae (2) foram as famílias com o maior número de espécies ci-

tadas. Foram catalogadas três categorias de uso, destacando-se a medicinal

(92,8%), seguidas de alimentar e outros. Os entrevistados demonstraram

vasto conhecimento sobre o uso das plantas, mas em geral desconhecem

estratégias de uso sustentável da vegetação. Tais resultados subsidiarão o

uso sustentável dos espécimes da flora local e regional, bem como abre

perspectivas para a valorização econômica e cultural de plantas da região.

Introdução

A etnobotânica compreende os estudos das comunidades humanas e

suas interrelações com o meio ambiente (AMOROZO & GELY, 1988; AMO-

ROZO, 2003; ALBUQUERQUE & LUCENA, 2004). Estudos nessas áreas

facilitam a determinação de práticas apropriadas ao manejo da vegetação

com finalidade utilitária, pois empregam os conhecimentos tradicionais para

solucionar problemas comunitários ou para fins conservacionistas (ALBU-

QUERQUE & ANDRADE, 2002; SANTOS et alii, 2007). Os estudos etno-

botânicos valorizam o conhecimento total e parcial das populações acerca

do uso sustentável da vegetação no local onde vivem, e este conhecimento

vem sendo passado de geração a geração (SANTOS et alii, 2007).

Os estudos etnobotânicos vão além do que pretende a investigação bo-

tânica, uma vez que em alguns lugares esta é a única forma de sobrevivência

das comunidades que ali habitam (BARRERA, 1979). A prática de estudos

etnobotânicos vem crescendo no Brasil, demonstrando a necessidade de

obtermos informações sobre os nossos ecossistemas que vêm sendo degra-

dados em uma escala crescente de destruição nunca antes vista.

O território brasileiro conta com grande diversidade de ecossistemas

e mais de 2.000 grupos étnicos diferentes (BRASIL, 1998). A forte pressão

antrópica que os ecossistemas vêm sofrendo tem levado a perdas de exten-

sas áreas verdes, da cultura e das tradições das comunidades que habitam

essas áreas, que dependem de recursos do meio para sobreviver (FONSE-

CA-KRUEL & PEIXOTO, 2004).

Pouco se tem escrito sobre estudos etnobotânicos na vegetação das

caatingas quando comparados com algumas outras áreas de vegetação

brasileira (OLIVEIRA-NETO et alii, 2007; TAQUEDA et alii, 2007). Ecossis-

temas como a mata atlântica e a caatinga são ainda pobres em investiga-

ções da relação seres humanos-natureza (ALBUQUERQUE & ANDRADE,

2002), e em particular aos cerrados, tipos vegetacionais estes de grande

importância no estado do Piauí (OLIVEIRA et alii, 1997). A caatinga é uma

vegetação caducifólia, sendo que algumas poucas espécies mantêm suas

folhas durante o período seco. O principal condicionante físico deste tipo

de vegetação no Nordeste é o clima, especificamente a precipitação plu-

viométrica (ANDRADE-LIMA, 1988). Estudos etnobotânicos com espécies

nativas do bioma cerrado especificamente do grupo Nordeste, um dos

três supercentros de biodiversidade dos cerrados no Brasil, também são

pouco conhecidos (CASTRO, 1994; CASTRO et alii, 1999).

Maria Edileide Alencar Oliveira

é doutora em biologia vegetal.

Atualmente é professora do Centro

Federal de Educação Tecnológica

do Piauí/Uned/Floriano. Possui

experiência na área de ecologia

de cerrados e áreas ecotonais,

com ênfase no meio norte do

Brasil, atuando principalmente

nos seguintes temas: florística

e fitossociologia dos cerrados,

gradientes campo-floresta no Piauí.

Pollyana Kelly Siqueira Sousa é

aluna do curso de Licenciatura

Plena em Biologia (Módulo VII).

Monitorias desenvolvidas: níveis

de organização química da matéria,

diversidade de vida vegetal,

morfologia e anatomia vegetal.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

A caatinga é um ecossistema exclusivamente brasileiro, composto por

um mosaico de florestas secas e vegetação arbustiva (savana-

estépica), com

enclaves de florestas úmidas montanas e de cerrados. Foi recentemente re-

conhecida como uma das 37 grandes regiões naturais do planeta, conforme

estudo coordenado pela organização não-governamental Conservation Inter-

nacional (TABARELLI & SILVA, 2002). Este estudo teve como objetivo geral

fazer o resgate do conhecimento dos “raizeiros” sobre o uso da flora lenhosa

com potencial econômico na região de Floriano, Piauí. Com este propósito,

foram levantados alguns questionamentos: 1) quais as populações de plan-

tas com potencial econômico (flora lenhosa) na área selecionada?; 2) que

informações são fornecidas pela população local quanto ao uso das plantas

com potencial econômico numa dada vegetação?; e 3) quais partes e de que

maneira as populações de plantas são utilizadas pela população local? O res-

gate do conhecimento acerca do uso dos recursos vegetais subsidiará práticas

conservacionistas da diversidade local existente na região.

Materiais e métodos

No período de outubro a dezembro de 2005, foi feito o levantamento

de informações acerca do uso das plantas junto aos “raizeiros” do mercado

público municipal vereador Israel de Almeida, na cidade de Floriano, sudo-

este do Piauí (06° 46’ 04” S e 43° 01’ 21” W).

Foram aplicados questionários semi-estruturados constituídos de dezesse-

te (17) questões subjetivas e objetivas, com a finalidade de levantar os dados

necessários ao conhecimento do uso de plantas da região junto a três “raizei-

ros”, todos homens, que trabalham no mercado com a venda de produtos

naturais. Para cada planta citada utilizava-se um questionário individual, num

total de 49 questionários aplicados sobre as plantas lá comercializadas, con-

tendo as seguintes informações: nome científico, nome vulgar, família, hábito

da planta, origem e formas de uso e preparo, dentre outras. Foram excluídas

deste estudo sete espécies consideradas como cultivadas.

A identificação taxonômica dos espécimes botânicos foi feita com base

em bibliografia especializada, sendo que a correta grafia dos taxa foi feita

por consultas ao site (www.ipni.org/index.html). As espécies vegetais foram

classificadas de acordo por sua origem, categoria de uso e as partes mais

utilizadas pela população local.

Resultados e discussão

Foram aplicados quarenta e nove (49) questionários, cada um por es-

pécime botânico, citados pelos “raizeiros” do mercado municipal vereador

Israel de Almeida em Floriano, Piauí. Estas plantas fazem parte da comercia-

lização de produtos naturais daqueles comerciantes, sendo esta sua princi-

pal atividade econômica. Os “raizeiros” entrevistados, todos do sexo mas-

culino, encontravam-se na faixa etária de 60 a 65 anos de idade, residentes

na cidade de Floriano há mais de 35 anos.

Foram registradas a ocorrência de 28 espécies, pertencentes a 14 famí-

lias botânicas, destacando-se as famílias Leguminosae (9 espécies), Bigno-

niaceae (3 espécies) e Anacardiaceae (2 espécies) como as mais citadas para

a região estudada (figura 1).

ARTIGOS

A lista das espécies citadas que fazem parte da flora nativa da vegetação

de Floriano são mostradas na tabela 1.

Os entrevistados demonstraram grande conhecimento sobre o uso das

plantas citadas, mas geralmente desconhecimento de estratégias de uso sus-

tentável da vegetação local. A cada espécime citado eram identificadas as

partes utilizadas pela população como matéria-prima para a elaboração de

remédios que tratassem de enfermidades no homem, por exemplo, infla-

mação, doenças relacionadas com o sangue, gripe, derrame, dentre outras,

que apareceram com mais freqüência durante este estudo (tabela 2).

As espécies de plantas foram classificadas de acordo com a categoria de

uso, seja medicinal, alimentar ou outros (figura 2). O número de espécies ci-

tadas variou de acordo com a categoria de uso, destacando-se o uso medici-

nal pelo número de citações, 25 espécies, enquanto que na categoria outros

foram citadas 14 espécies, seguidas de somente três de uso na alimentação

(Anacardium occidentale L., Platonia insignis Mart. e Tamarindus indica L.).

Figura 1. Ordem decrescente das famílias botânicas mais

representativas citadas pelos “raizeiros” no mercado público

municipal vereador Israel de Almeida, Floriano, Piauí

Figura 2. Categorias de uso das plantas citadas pelos “raizeiros” do

mercado público municipal vereador Israel de Almeida, Floriano, Piauí

Na categoria medicinal, as diferentes espécies são amplamente utiliza-

das de forma adequada. De acordo com a indicação terapêutica popular,

as plantas citadas pelos entrevistados foram enquadradas nos sistemas cor-

póreos reconhecidos pela Organização Mundial de Saúde. Com ação no

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

sistema respiratório, foram as mais citadas as espécies Bowdichia vir

gilioides

Benth. (sucupira), Stryphnodendron coriacem Benth. (barbatimão) e Ana-

cardium occidentale L. (caju) (tabela 2). Para o sistema digestivo, a Xime-

nia americana L. (ameixa), a Caesalpinia sp. (catinga-de-porco), a Platonia

insignis Mart. (bacuri) e a Caesalpinia ferrea Mart. (pau-ferro) são as mais

exploradas. Para o sistema renal, a Acacia farnesiana (L.) Willd. (coronha) e

a mamuscada foram as espécies mais citadas. Com ação antiinflamatória e

cicatrizante, a Albizia niopoides Burkart. (angico) e a Myracroduon urundeu-

va M.Allemao (aroeira) tiveram um grande número de citações.

Tabela 1 – Plantas listadas pela aplicação de questionário junto a “raizeiros”

do mercado público municipal vereador Israel de Almeida, em Floriano, Piauí

Nome popular Nome científico Família Cat. de uso Hábito Origem

Açoita-cavalo Luehea

divaricata Mart. TILIACEAE R Arv. N

Ameixa Ximenia americana L. OLACACEAE R Arb. N

Angico Albizia niopoides Burkart. LEGUMINOSAE R, Ot Arv. N

Aroeira Myracroduon urundeuva M.Allemao ANARCADIACEAE R, Ot Arv. N

Bacuri Platonia insignis Mart. CLUSIACEAE A, R Arv. N

Barbatimão Stryphnodendron coriacem Benth. LEGUMINOSAE R, Ot Arv. N

Caju Anacardium occidentale L. ANACARDIACEAE A, R Arv. N

Canela-branca Ocotea spixiana (Nees) Mez. LAURACEAE R Arv. N

Catinga-de-porco Caesalpinia sp. LEGUMINOSAE R, Ot Arb. N

Catuaba Anemopaegma sp. BIGNONIACEAE R AS N

Coronha Acacia fornesiana (L.) Willd. LEGUMINOSAE R Arb. N

Coroa-de-frade Melocactus sp. CACTACEAE R Herb. N

Imburana-de-cheiro Commiphora leptophloeos (Mart.) J.B.Gillett BURSERACEAE R Arb. N

Inharé Brosimum sp. MORACEAE R, Ot Arb. N

Jatobá Hymenaea sp. LEGUMINOSAE R, Ot Arv. N

Imbiriba Guazuma ulmifolia Lam. STERCULIACEAE R, Ot Arv. N

Mamuscada Desconhecida 01 R N

Mangabeira Hancornia speciosa B.A. Gomes APOCYNACEAE R, Ot Arv. N

Pau-d’arco Tabebuia sp. BIGNONIACEAE R, Ot Arv. N

Pau-d’arco-roxo Tabebuia sp. BIGNONIACEAE R, Ot Arv. N

Pau-de-ferro Caesalpinia ferrea Mart. LEGUMINOSAE R, Ot Arb. N

Paulista Luffa operculata Cogn. CUCURBITACEAE R Herb. N

Pega-pinto Boerhaavia coccinea Mill. NYCTAGINACEAE R Herb. N

Pixuri Desconhecida 02 R N

Quina-quina Coutarea hexandra K.Schum RUBIACEAE R, Ot SA. N

Sabiá Mimosa caesalpiniifolia Benth. LEGUMINOSAE R, Ot Arb. N

Sucupira Bowdichia virgilioides Kunth LEGUMINOSAE R, Ot Arv. N

Tamarindo Tamarindus indica L. LEGUMINOSAE A, R, Ot Arv. N

Categorias de uso: A = Alimentar; R = Remédio; Ot = Outros: madeira, artesanato, lenha. Hábito: Herb. = Herbácea; SA. = Subarbustivo;

Arb. = Arbustivo; Arv. = Arbóreo; Pal. = Palmeira; Epi. = Epífita; Ter. = Trepadeira. Origem: N = Nativa; C = Cultivada; E = Espontânea.

ARTIGOS

A citação de sete espécies cultivadas possibilita a população maior utilização

de plantas de jardins e quintais, espaços considerados como secundários na pro-

dução e reprodução doméstica das comunidades (TAQUEDA et alii, 2007).

O conhecimento tradicional sobre o uso das plantas é vasto e é, em muitos

casos, o único recurso que a população rural de um país em desenvolvimento

tem a seu alcance. As plantas usadas como medicinal (remédios) quase sem-

pre têm posição predominante e significativa nos resultados das investigações

etnobotânicas de uma região ou grupo étnico (PASA et alii, 2005).

Tabela 2. As partes da planta mais utilizadas pela população como

matéria-prima e suas indicações fitoterapêuticas catalogadas no

mercado público municipal vereador Israel de Almeida, em Floriano, Piauí

Nome popular Parte utilizada Indicação fitoterapêutica

Açoita-cavalo Casca Diabete/Sangue

Ameixa

Casca Inflamação/Gastrite

Angico Casca Inflamação/Coluna

Aroeira Casca Inflamação/Gripe

Bacuri Fruto Intestino/Verme/Queimadura

Barbatimão Casca Diabete/Tuberculose/Câncer

Caju Fruto Diabete/Garganta

Canela-branca Casca Calmante

Catinga-de-porco Casca Estômago

Catuaba Casca Intestino/Nervos/Sangue

Coronha Fruto Convulsão/Inflamação/Rins

Coroa-de-frade Fruto

Imburana-de-cheiro Semente Derrame

Inharé Casca Sangue/Manchas na pele (pano-branco)

Imbiriba Casca/Semente Inflamação

Jatobá Casca Sangue/Tuberculose

Mamuscada Semente Inflamação dos rins/Próstata

Mangabeira Casca/Folha Fígado/Rins

Pau-d’arco Casca Sangue/Câncer

Pau-d’arco-roxo Casca/Folha Coceira

Pau-de-ferro Casca/Semente Digestão/Gripe/Sinusite

Paulista Fruto Asma/Sinusite

Pega-pinto Raiz Inflamação/Verme

Pixuri Semente Derrame

Quina-quina Casca Inflamação/Aborto

Sabiá Casca Inflamação

Sucupira Semente Gripe/Sinusite

Tamarindo Casca/Folha/

Fruto/Semente

Intestino

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

REFERÊNCIAS

ALBUQUERQUE, U. P.; LUCENA, R. F. P. (org.). Métodos e técnicas na pesquisa etnobotânica.

Recife: Livro Rápido/NUPEEA, 2004.

ALBUQUERQUE, U. P.; ANDRADE, L. H .C. Conhecimento botânico tradicional e conser-

vação em uma área de caatinga no estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil. Acta bot.

bras. 16(3): 273-285, 2002.

AMOROZO, M. C. M. A perspectiva etnobotânica na conservação da biodiversidade.

2003. Disponível em: www.rc.unesp.br/xivsbsp/palestra05MMCMA.pdf.

AMOROZO, M. C. M.; GELY, A. Uso de plantas medicinais por caboclos do Baixo Amazonas,

Barcarena, PA, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, sér. Bot. 4: 47-131, 1988.

ANDRADE-LIMA, D. Domínio das caatingas. Recife: Fundação Ford, 1988.

BARRERA, A. La Etnobotânica. In: BARRERA, A. La Etnobotânica: três puntos de vista e uma

perspectiva. Xalapa, México: Instituto de Investigacion sobre Recursos Bióticos: 19-25, 1979.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e da Amazônia Legal. Primeiro

Relatório Nacional para a Conservação sobre Diversidade Biológica: Brasil. Brasília, 1998.

CASTRO, A. A. J. F. Comparação florístico-geográfico (Brasil) e fitossociológica (Piauí-São

Paulo) de amostras de cerrado. Unicamp. Tese de doutorado. 1994.

CASTRO, A. A. J. F.; MARTINS, F .R. Cerrados do Brasil e do Nordeste: caracterização, área de

ocupação e considerações sobre a sua fitodiversidade. Pesquisa em foco 7: 147-178, 1999.

FONSECA-KRUEL, V. S.; PEIXOTO, A. L. Etnobotânica na Reserva Extrativista Marinha de

Arraial do Cabo, RJ, Brasil. Acta bot. bras. 18 (1): 1-14, 2004.

OLIVEIRA, M. E. A.; SAMPAIO, E. V. S. B.; RODAL, M. J. N.; CASTRO, A. A. J. F. Flora e fitos-

sociologia de uma área de transição carrasco-caatinga de areia em Padre Marcos, Piauí.

Naturalia 22: 131-150, 1997.

OLIVEIRA-NETO, A. R.; PINTO, M. A.; SILVA, R.; MORAIS, S. C.; GOMES, M. L. O uso de

Eleuthrine plicata no tratamento de doenças gastrointestinais na Amazônia paraense.

Resumos. Anais... VIII Congresso de Ecologia do Brasil. Caxambu, MG: SEB, 2007.

PASA, M. C.; SOARES, J. J.; GUARIM NETO, G. Estudo etnobotânico na comunidade de Con-

ceição Açu (alto da bacia do rio Ariça Açu), MT, Brasil. Acta bot. bras. 19 (2): 195-207, 2005.

SANTOS, C. B. M.; MOURA, C. L.; LEAL, A. A. P.; SILVA, A. S. P .L.; CRUZ, G. A. S.; NETO, J. F.

L.; TAQUEDA, C. S.; MURRIETA, R. S .S.; RUIVO, A. P.; PEDROSO-JÚNIOR, N. N.; NAVAZI-

NAS, N. D. Etnoecologia e composição florística de jardins-quintal em sistemas agrícolas

tradicionais de populações quilombolas do Vale-do-Ribeira, São Paulo. Resumos. Anais...

VIII Congresso de Ecologia do Brasil. Caxambu, MG: SEB, 2007.

TABARELLI, M.; SILVA, J. M. C. Áreas e ações prioritárias para a conservação, utilização

sustentável e repartição de benefícios da biodiversidade do bioma caatinga. In: Araújo

et alii (ed.) Biodiversidade, conservação e uso sustentável da flora do Brasil. Universidade

Federal de Pernambuco, Recife. p. 47-52, 2002.

As espécies citadas neste estudo são as comumente comercializadas nos

mercados públicos das cidades, portanto, de fácil acesso pela população

local. Esta constatação levanta preocupações quanto à conservação destas

populações de plantas na natureza. Nossos resultados poderão subsidiar

práticas de uso sustentável da vegetação da área de estudo.

ARTIGOS

RESUMO

O Rio Grande do Sul tem sido, nos últimos anos, palco de uma série de in-

vestimentos no setor florestal. A metade sul do estado, estagnada econo-

micamente, está aderindo às monoculturas arbóreas sem o conhecimento

prévio das possíveis conseqüências no plantio destas florestas no ecossis-

tema regional. Esta atividade de florestamento com espécies exóticas de

rápido crescimento tem sido impropriamente denominada de “reflores-

tamento”. Diante da realidade e da conscientização de um desenvolvi-

mento sustentável, esta revisão bibliográfica tem o intuito de identificar

os impactos ambientais causados pela substituição da vegetação nativa

Alternativas de minimização dos

impactos ambientais da silvicultura

nas microbacias do Rio Grande do Sul

GUIMARÃES, Fernando R.; SÁ, Jocelito S. de

Centro Federal de Educação Tecnológica de Pelotas

Palavras-chave: Floresta de Eucaliptos; Microbacias; Impacto Ambiental.

Fotos: Shutterstock

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

do Rio Grande do Sul por florestas de eucaliptos nas microbacias sulinas

e, assim, buscar alternativas de minimizá-los, seguindo as normas e leis

ambientais vigentes e estimulando o estudo prévio de cada microbacia

com suas características hídricas e geomorfológicas. Desta forma, busquei

analisar a cultura do eucalipto e seus impactos ambientais na implantação

nas microbacias, sem posicionamento de defesa ou ataque, e sim colo-

cando uma análise imparcial e criteriosa dos impactos e as alternativas

para minimizá-los ou até mesmo evitá-los, buscando sempre um manejo

sustentável e a preservação do meio ambiente com suas características

originais e, com isso, a estabilidade dos ecossistemas.

Introdução

As florestas de eucaliptos sempre estiveram na mira de discussões em

vários países do mundo em função dos efeitos sobre os recursos hídricos,

principalmente no que diz respeito ao consumo de água.

Os impactos hidrológicos são significativos na substituição da vegetação

nativa (rasteira e de pequeno porte) por florestas de grande porte e de rápi-

do crescimento: de forma direta, o consumo do recurso hídrico superficial

sofre um aumento considerável ocasionando desequilíbrio no ecossistema

e na microbacia hidrográfica. A partir deste impacto, com o crescimento

da floresta e com manejo incorreto, outros problemas vão surgindo e se

agravando: o escoamento superficial e a erosão, a qualidade e a quantida-

de de água, a água no solo e subterrânea, o consumo de água, a lixiviação

de agroquímicos e a precipitação, que está relacionada com o processo de

interceptação das chuvas.

Este trabalho relacionará os impactos ambientais de plantações da espé-

cie eucalyptus, principalmente no que diz respeito à sustentabilidade das

microbacias hidrográficas. Visará identificar e quantificar esses efeitos e su-

gerirá alternativas para que sejam minimizados ou até mesmo eliminados.

Política de gestão ambiental

As políticas de gestão ambiental, incluindo legislação e normas de pro-

cessos de certificação, são abordadas para demonstrar a origem e objetivos

das políticas e métodos de avaliação de impacto ambiental (AIA).

Política ambiental privada pode ser entendida como a declaração de

uma organização, expondo suas intenções e princípios em relação ao seu

desempenho ambiental global, que provê uma estrutura para ação e de-

finição de seus objetivos e metas ambientais. A gestão ambiental privada

é amplamente tratada nas normas ISO da série 14000, das quais se pode

deduzir o seguinte conceito: gestão ambiental privada é parte integrante do

sistema de gestão global de uma organização e constitui-se em um processo

administrativo, dinâmico e interativo de recursos que tem como finalidade

equilibrar a proteção ambiental e a prevenção de poluição com as neces-

sidades socioeconômicas e ajudar a proteger a saúde humana, através da

formulação de uma política e objetivos que levem em conta os requisitos

legais e as informações referentes aos impactos ambientais significativos,

Fernando Riefel Guimarães

é aluno do curso superior

de Tecnologia Ambiental,

cujo texto é original de seu

trabalho de conclusão de

curso, sob orientação do

Prof. Dr. Jocelito Saccol de

Sá, no Cefet/Pelotas.

ARTIGOS

visando à melhoria contínua no desempenho ambiental da organização de

forma a atender às necessidades de um vasto conjunto de partes interessa-

das e à s crescentes necessidades da sociedade sobre proteção ambiental.

Principais impactos da silvicultura

A natureza e a magnitude dos impactos ambientais da silvicultura de-

pendem das características da região onde esta atividade se insere. Os efei-

tos são tanto maiores quanto maior for o grau de transformação dos ecos-

sistemas e da paisagem.

A conversão de campos naturais em bosques de árvores exóticas repre-

senta uma transformação radical do ambiente.

Desta forma, os principais impactos negativos das monoculturas, da in-

fra-estrutura e das atividades produtivas florestais são inúmeros, entre eles:

interceptação das chuvas;

escoamento superficial e erosão;

água do solo, água subterrânea e consumo; e

vazão e qualidade final da água.

Interceptação das chuvas

O impacto hidrológico significativo das plantações florestais, no que diz

respeito à precipitação, que está relacionado com o processo de intercep-

tação das chuvas, os efeitos negativos são claros, sendo a precipitação in-

cidente redistribuída pela copa da floresta e parte perdida por evaporação

direta da água interceptada, impacto esse não significativo nas coberturas

vegetais nativas, que são predominantemente gramíneas.

A perda total por interceptação inclui a evaporação que ocorre ainda

durante a chuva, mais a evaporação da água que fica temporariamente

retida na copa depois de cessada a chuva.

As condições de rugosidade aerodinâmica florestal aumentam o consu-

mo de água, principalmente em decorrência da maior quantidade de ener-

gia advectiva disponível, em com-

paração com vegetações de menor

porte. Há ainda o requisito fisiológico

relacionado à espécie florestal, à efi-

ciência do uso de água e às mudan-

ças proporcionais no balanço hídrico

ao longo da idade do talhão.

Desta forma, esses dados estão,

numa primeira avaliação, mostrando

que a perda por interceptação, que é

um importante componente do con-

sumo total de água por uma floresta,

é, em média, menor nos campos na-

tivos do que em plantações de espé-

cies florestais, como as de eucaliptos.

•

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Escoamento

superficial e erosão

Muitos dos nutrientes, assim

como alguns contaminantes agro-

químicos, estão normalmente as-

sociados com a fração fina do solo.

Dessa forma, a erosão contribui,

inevitavelmente, com a contami-

nação dos cursos d’água por nu-

trientes e produtos químicos. Prati-

camente todo o fósforo, alumínio,

ferro, manganês e potássio são per-

didos de forma associada ao trans-

porte de sedimentos. O alumínio, por exemplo, é liberado inteiramente

na forma inorgânica, que pode resultar em concentrações potencialmente

tóxicas nos cursos d’água. De maneira semelhante, a maior parte do aporte

de contaminantes orgânicos, tais como pesticidas, ocorre, também, em as-

sociação com o transporte de sedimentos (LIMA & ZAKIA, 2006).

Segundo experimento feito por LIma (1999), no período inicial, todas as

micro-parcelas foram submetidas às operações de preparo do solo, segui-

das do plantio nas parcelas que foram reflorestadas. Os resultados médios

desse primeiro ano mostraram um alto valor do escoamento superficial e de

taxa de erosão para todas as parcelas. À medida que as árvores cresciam,

todavia, tanto o escoamento superficial quanto a erosão diminuíam sensi-

velmente nas parcelas reflorestadas, comparativamente à parcela testemu-

nha. As perdas de nutrientes se relacionam com as taxas de escoamento

superficial e também diminuíram com o desenvolvimento da plantação.

Desta forma, é correto afirmar que as plantações de eucaliptos, nas con-

dições do experimento, podem apresentar um significativo controle tanto

do escoamento superficial quanto das perdas de solo e nutrientes do sítio.

Mas em plantações florestais com destino industrial, e com o corte raso, o

escoamento superficial volta a ocorrer, muitas vezes ajudado pela compac-

tação mecânica do solo, e, assim, exposição do solo favorecendo a erosão.

Água do solo, água subterrânea e consumo

Na discussão desses estudos está implícito o fato de que a profun-

didade do lençol freático varia ao longo da paisagem e, dessa forma, a

possibilidade de extração de água do lençol freático pelo sistema ra-

dicular do vegetal também é variável. As espécies de eucaliptos, pelo

menos daquelas mais utilizadas em plantações industriais, são geralmen-

te caracterizadas por apresentar um sistema radicular superficial. Dessa

forma, a possibilidade de uma extração significativa da água do lençol

freático somente ocorreria onde este se encontra normalmente na su-

perfície, ao alcance das raízes, como nas áreas ripárias, por exemplo, ou

nas margens de reservatórios.

Como resultado dessa característica de concentração do sistema radi-

cular nas partes superficiais do solo, essas camadas superficiais desempe-

ARTIGOS

nham, normalmente, uma função ativa na hidrologia do solo. Em outras

palavras, a recarga da água do solo pelas chuvas, assim como a exaustão

da água armazenada no solo pela transpiração, define, ao longo dessa

camada hidrologicamente ativa, um padrão anual de alta variabilidade

do conteúdo de umidade, como tem sido verificado em plantações de

estudo de Lima (1999).

Vazão e qualidade final da água

Como podem ser observados, os efeitos sobre a produção de água varia

de acordo com a proporção da área da bacia que é submetida ao corte, ou

na qual ocorre a plantação florestal.

Os dados disponíveis apresentam uma clara evidência de que as planta-

ções de eucalipto, no que diz respeito ao balanço hídrico de bacias hidro-

gráficas, não diferem de outras espécies florestais, apresentando aumento

médio do deflúvio ao corte da floresta, e diminuição média do deflúvio

devido ao reflorestamento da bacia, da mesma magnitude de resultados

similares obtidos com outras espécies florestais. Mas, evidentemente, essa

comparação não se faz singular às características naturais das microbacias

sulinas que possuem, normalmente, vegetação de pequeno porte.

O escoamento superficial é o principal meio de transporte da poluição

difusa gerada por práticas agrícolas convencionais, na qual a matéria orgâ-

nica e os agroquímicos são carreados até os corpos d’água após um evento

de precipitação.

A qualidade da água é reflexo do efeito combinado de muitos pro-

cessos que ocorrem ao longo do curso d’água. De acordo com Lima

(2001), a qualidade da água não se traduz apenas pelas suas caracterís-

ticas físicas e químicas, mas pela qualidade de todo o funcionamento

do ecossistema.

Esse funcionamento hidrológico nas microbacias resultou numa meto-

dologia adequada para o estudo dos efeitos das atividades silviculturais so-

bre a qualidade da água. Observaram que o manejo de preparo do solo,

como o corte raso da floresta, pode resultar num aumento da concentração

de nutrientes no deflúvio da bacia hidrográfica, em conseqüência da ruptu-

ra do equilíbrio da ciclagem geoquímica de nutrientes.

A vazão final do arroio de uma microbacia, que está sendo utilizada para

o cultivo florestal, será a resultante do somatório de todos os impactos am-

bientais anteriormente comentados. Dessa forma, esse resultado determinará

a quantidade e a qualidade final d’água que seguirá rumo à jusante.

Alternativas de minimização dos impactos

ambientais da silvicultura nas microbacias

zoneamento ambiental da silvicultura (ZAS);

identificação e preservação da zona ripária;

desenvolvimento e manejo sustentável; e

fidelidade às normas e leis ambientais.

•

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Zoneamento ambiental da silvicultura (ZAS)

O zoneamento ambiental da silvicultura tem por objetivo elaborar um

instrumento de gestão que possibilite análises regionais da inserção da ati-

vidade da silvicultura nos ambientes naturais do Estado e de suas inter-

relações com aspectos socioeconômicos. Sendo este um dos instrumentos

da política ambiental do Estado, previsto na Lei Estadual nº 11.520/2000,

define diretrizes para plantios florestais, considerando as características am-

bientais das diversas regiões do Estado.

Foram identificados os impactos da silvicultura e os fatores que determi-

nam a maior ou menor fragilidade de cada unidade. Essas informações são

dispostas em uma matriz, na qual cada impacto será ponderado de acordo

com as características ambientais e socioeconômicas de cada unidade de

paisagem. Na caracterização das unidades, estão sendo levados em conta

critérios como presença de espécies em extinção, grau de antropização

(uso da terra), percentual já utilizado para silvicultura, disponibilidade de

recursos hídricos e áreas de turismo ecológico e rural, entre vários outros.

Os atributos de cada unidade definirão as diretrizes e restrições para a im-

plantação de silvicultura.

O zoneamento garante também, além das restrições que garantam a sus-

tentabilidade do ecossistema, que o Pampa, paisagem que recobria 63% do

território gaúcho, não seja descaracterizado como o foram, em outras épocas,

os banhados e as florestas do Planalto (BENCKE, REVISTA BIO3, 2005).

Identificação e preservação da zona ripária

A preservação ou a reconstituição das matas ripárias foi tornada obri-

gatória pela legislação de proteção ambiental, sob o argumento principal

de controle da erosão e melhoria da qualidade e quantidade de água.

A retenção de materiais pela vegetação ripária é bastante discutida e o

consenso é que sua manutenção contém as ribanceiras de rios, diminui

e filtra o escoamento superficial e dificulta o carreamento de sedimen-

tos. A vegetação ripária desempenha várias funções hidrológicas. Graças

a ela, ocorre a estabilização de ribanceiras do rio, pelo desenvolvimen-

to e manutenção de um emaranhado radicular, evitando, com isso, a

erosão; funciona como filtro entre os terrenos mais altos e o ecossiste-

ma aquático, participando do controle do ciclo de nutrientes na bacia

hidrográfica, através de ação tanto do escoamento superficial quanto

da absorção de nutrientes do escoamento sub-superficial, impedindo

ou dificultando o carreamento de sedimentos para o sistema aquático,

contribuindo dessa forma para a manutenção da qualidade de água nas

bacias hidrográficas (LIMA & ZAKIA, 2006).

Estas funções ecológicas já são, sem dúvida, razão suficiente para justifi-

car a necessidade da conservação das zonas ripárias. A isso deve-se somar

a função hidrológica das zonas ripárias na manutenção da integridade da

microbacia hidrográfica, representada por sua ação direta numa série de

processos importantes para a estabilidade da microbacia, para a manuten-

ção da qualidade e quantidade de água, assim como para a manutenção do

próprio ecossistema aquático.

ARTIGOS

Desenvolvimento e manejo sustentável

O manejo das áreas plantadas deve ser sustentável não apenas no

ponto de vista econômico, mas também social, cultural e ecológico. Não

há mais lugar, no atual contexto, para atividades de manejo de florestas

ou de qualquer outro tipo de uso da terra nesse sentido que não esteja

em sintonia com as demandas contemporâneas de sustentabilidade, as

quais refletem a percepção atual que o homem tem para com o ambiente

(LIMA & CÂMARA, 1999).

Para atender a essas demandas contemporâneas, incorporar a pers-

pectiva da microbacia hidrológica como unidade básica de planejamen-

to do manejo pode constituir um modo consistente de equacionamento

das complexidades envolvidas nessa nova estratégia de sustentabilidade.

Primeiro, pelo fato de que essa estratégia realça a importância das áreas

ripárias e da integridade do ecossistema ripário, que são fundamentais, na

escala da microbacia, para a conservação da água. Segundo, por facilitar

o entendimento da questão das escalas de sustentabilidade dos recur-

sos hídricos, reforçando a necessidade de analisar essas relações entre o

manejo florestal e água em todas as escalas. E, terceiro, por se constituir

em procedimentos experimentais consistentes para a identificação e a

validação de indicadores hidrológicos apropriados para o monitoramento

na busca do manejo sustentável das florestas plantadas, em termos de

conservação da água.

O manejo florestal sustentável implica, antes de tudo, a existência

de uma ligação mútua e interativa entre os recursos florestais e todos

os demais elementos inerentes ao ecossistema florestal e a resiliência

da bacia hidrográfica na qual se insere o manejo: a água, a fauna, o

potencial produtivo do solo e a biodiversidade. Implica, ainda, que a

alteração de um recurso natural em uma dada área, incluindo aí a co-

lheita florestal, causa, invariavelmente, impactos em todos os demais

elementos do ecossistema.

Assim, é muito importante equacionar adequadamente esse problema

no que diz respeito às atividades de silvicultura intensiva de plantações flo-

restais para fins de abastecimento industrial. Com isso, podemos delinear

alternativas de preparo do solo, espaçamento de plantio, alinhamento do

plantio e atividades de exploração florestal que resultassem em significativa

diminuição dos impactos na microbacia.

Fidelidade às normas e leis ambientais

As áreas de preservação permanente são protegidas por lei desde 1965

(Lei nº 4.771), quando foi instituído o Código Florestal, cobertas ou não por

vegetação nativa com a função ambiental de preservar os recursos hídricos, a

paisagem, a estabilidade geológica, a biodiversidade, o fluxo gênico de fauna

e flora, proteger o solo e assegurar o bem-estar das populações humanas.

A Resolução Conama n° 03, de 20 de março de 2002, dispõe sobre pa-

râmetros, definições e limites de áreas de preservação permanente, define

e complementa:

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Art. 1º Constitui objeto da presente Resolução o estabelecimento

de parâmetros, definições e limites referentes às áreas de preser-

vação permanente.

t. 2º Para os efeitos desta Resolução, são adotadas as seguintes

definições:

• nível mais alto: nível alcançado por ocasião da cheia sazo

nal do curso d’água perene ou intermitente;

Art. 3º Constitui área de preservação permanente a área situada:

I - em faixa marginal, medida a partir do nível mais alto, em

projeção horizontal, com largura mínima de 30 metros.

Conclusão

Os campos do Rio Grande do Sul possuem sua vegetação nativa, pre-

dominantemente, rasteira e de pequeno porte. Assim sendo, os impactos

hidrológicos são bastante significativos na substituição dessa vegetação nati-

va por florestas de eucaliptos, de forma que o consumo do recurso hídrico

superficial sofre um aumento considerável, ocasionando um desequilíbrio

no ecossistema e nas microbacias.

A minimização desses impactos surge a partir de um zoneamento am-

biental adequado em que se respeite as leis e normas ambientais vigentes.

Assim, busca-se a restauração, conservação e manutenção dos recursos hí-

dricos, bem como estabelecer um manejo sustentável consistente com base

em um estudo prévio da microbacia.

Busca-se a implantação de um manejo florestal sustentável que entenda

essas interações e inter-relações e procure aplicar práticas de manejo espe-

cíficas às características naturais da paisagem, visando organizar a ocupação

do espaço produtivo de maneira a garantir a permanência dos processos

ecológicos e hidrológicos em toda a unidade de manejo, minimizando os

impactos ambientais.

Dessa forma, pode-se afirmar que, dentre os grandes desafios que a hu-

manidade enfrenta atualmente, a recuperação, a conservação e o manejo

sustentável dos recursos hídricos são dos mais críticos. Mas, com certeza, a

partir da conscientização da importância de um ecossistema natural estabi-

lizado, os cultivos florestais implantarão técnicas e manejos que viabilizem

a produção com menor ou sem impactos ambientais.

REFERÊNCIAS

CÂMARA, C. D.; LIMA, W. P. Corte raso de uma plantação de Eucalyptus saligna de 50

anos: impactos sobre o balanço hídrico e a qualidade da água em uma microbacia ex-

perimental. Scientia Forestalis, vol. 56, 1999.

LIMA, W.P. Impacto ambiental de eucalipto. 1999.

LIMA, W. P.; ZAKIA, M. J. B. As florestas plantadas e a água – implementando o conceito da

microbacia hidrográfica como unidade de planejamento. 2006

LIMA, E. B. N. R. 2001. Modelação integrada para gestão da qualidade da água na bacia do rio

Cuiabá. Rio de Janeiro/RJ, 206 p. Tese de Doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro.

ARTIGOS

RESUMO

O trabalho foi desenvolvido no Cefet/Januária/MG, em parceria com a

Epamig/CTNM, objetivando comparar a produtividade de 3 cultivares

de mamona consorciadas com feijão caupi, com e sem adubação, em

cultivo de sequeiro. A cultura foi implantada no início do período chu-

voso, seguindo um delineamento experimental de blocos ao acaso, com

6 tratamentos e 4 repetições, com o semeio do feijoeiro 30 dias após.

Foram colhidas separadamente as duas culturas, analisando-se os dados

estatisticamente pelo teste de Tukey com 5% de probabilidade. A cul-

tivar IAC 226 apresentou a maior produtividade em condições de adu-

bação (1.207 kg ha

-1

), seguida da Nordestina (952 kg ha

-1

) e da Guarani

Produtividade de três cultivares de

mamona em consórcio com feijão

caupi, com e sem adubação

VIEIRA, Gustavo H. S.; GONÇALVES, Nívio P.; CARNEIRO FILHO, João; TORRES, Marco A. C.

Centro Federal de Educação Tecnológica de Januária/MG

Palavras-chave: Cultura da Mamona; Adubação; Cultivo Consorciado.

Fotos: Shutterstock

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

(860 kg ha

-1

). A cultivar mais produtiva com adubação foi também a me-

nos produtiva sem adubação, estendendo o resultado para as demais.

O feijoeiro adubado apresentou uma produtividade de 2.791 kg ha

-1

contra 1.140 kg ha

-1

do não adubado. Diante dos resultados, concluiu-

se que a variedade IAC 226 possui alta produtividade, comparando-se

com a média nacional, as variedades mais produtivas de mamona são

também as mais exigentes em nutrição, é possível produzir mamona

em consórcio com feijão caupi na região do semi-árido mineiro com

boa produtividade, o feijão caupi respondeu positivamente à adubação

mineral e o cultivo consorciado de mamona com feijão caupi é uma boa

indicação para agricultura familiar de subsistência.

Introdução

A cultura da mamona (Ricinus communis L.) vem se destacando no ce-

nário agrícola nacional pelo seu potencial aproveitamento na produção de

óleos para a indústria química/farmacêutica e, atualmente, para a produção

de biodiesel. A área cultivada com a mamona no Brasil vem aumentando a

cada ano, contribuindo com o desenvolvimento e a geração de renda para

a agricultura familiar.

Segundo dados do IBGE (2008), a previsão de produção de mamona no

Brasil é de 130.494 toneladas em 2008, contra 87.071 t, em 2007, resul-

tando num aumento de 49,9%. A área cultivada com mamona, em 2007,

está na faixa de 157 mil hectares, concentrando sua produção nos estados

do Nordeste (149,5 mil ha) e do Sudeste (4,3mil ha).

A produtividade média da mamona no Brasil gira em torno de 0,6 t

de bagas por hectare, mas segundo Kouri et alii (2004), o rendimento

poderia ser maior que 1 t ha

-1

. O mesmo autor cita como causa da baixa

produtividade da cultura a falta de aplicação de práticas culturais ade-

quadas, como espaçamento, época de plantio e consorciação por parte

do produtores. De acordo com Severino et alii (2006), a adubação da

mamoneira, com fertilizantes químicos, promove considerável aumento

da produtividade.

Nesse intuito, objetivou-se, nesse trabalho, comparar a produtividade

de 3 cultivares de mamona, consorciadas com feijão caupi (Vigna unguicu-

lata (L.) Walpi), com e sem adubação, em cultivo de sequeiro.

Gustavo Haddad Souza Vieira

é engenheiro agrônomo,

mestre em engenharia

agrícola, irrigação e

drenagem e professor do

Cefet/Januária/MG.

Nívio Poubel Gonçalves

é Engenheiro agrônomo,

mestre em entomologia e

pesquisador da Epamig.

João Carneiro Filho é

engenheiro agrônomo, mestre

em fitotecnia e professor do

Cefet/Januária/MG.

Marco Aurélio Caldeira

Torres é técnico agrícola e

pesquisador da Epamig.

ARTIGOS

Procedeu-se às adubações de plantio, com aplicação de 90 kg ha

-1

de P

e de K

O e de cobertura, com 40 kg ha

-1

de N. O controle fitos-

sanitário foi efetuado no momento em que se observou o aparecimento

de pragas/patógenos, de modo a garantir o perfeito desenvolvimento

das culturas.

Materiais e métodos

A pesquisa foi realizada em parceria com a

Epamig/CTNM, na área experimental do Centro

Federal de Educação Tecnológica de Januária, lo-

calizado na cidade de Januária, norte de Minas

Gerais, a uma altitude de 473 m, latitude 15° 16’

sul e longitude 44° 16’ oeste. Foi estudado o ren-

dimento de bagas, em kg ha

-1

, de três cultivares de

mamona, considerada a cultura principal, sendo

duas de porte alto (Nordestina e IAC 226) e uma

de porte baixo (Guarani), além do rendimento de

grãos, em kg ha

-1

, de feijão caupi. A cultura da

mamona foi plantada no início do período chu-

voso, conduzida nos espaçamentos duplos de 4,0

x 1,2 x 1,0 m para as variedades de porte alto e

4,0 x 0,6 x 0,5 m para a variedade de porte baixo. O feijoeiro (considerado

cultura secundária) foi plantado 30 dias após, a 1,0 m das fileiras duplas da

mamoneira, com espaçamento de 0,5 m entre linhas de plantio e 0,25 m

entre plantas, conforme apresentado na figura 1.

Figura 1. Esquema de plantio da cultura da mamona

consorciada com feijão caupi

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Resultados e discussão

No quadro 1 são apresentados os rendimentos médios de cada trata-

mento e o resultado da análise estatística pelo teste de Tukey, com 5% de

probabilidade. Houve diferença significativa comparando-se os tratamen-

tos adubados com aqueles não adubados, fato que pode ser verificado

visualmente na figura 2 (A: Adubado; B: Não Adubado), porém, entre as

variedades, tanto adubadas quanto não adubadas, não verificou-se signi-

ficância estatística.

Quadro 1. Médias de produtividade dos tratamentos

e teste de Tukey, com 5% de probabilidade

Variedade Média

IAC226 com adubo 1207 a*

Nordestina com adubo 952 a b

Guarani com adubo 860 a b c

Guarani sem adubo 433 c d

Nordestina sem adubo 368 d

IAC226 sem adubo 113 d

*As médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente

entre si pelo teste de Tukey, com 5% de probabilidade.

Figura 2. Área experimental do Cefet/Januária com o plantio da mamoneira em consórcio com feijão caupi

O delineamento experimental (figura 2) foi o de blocos ao acaso, com

6 tratamentos e 4 repetições, somando 24 parcelas de 12 m

cada. Foram

colhidas as bagas de 20 plantas úteis de mamoneira por parcela, que em

seguida foram secas à sombra e separadas do cacho, procendendo-se à

pesagem. Os resultados obtidos foram computados e analisados estatistica-

mente pelo teste de Tukey, com 5% de probabilidade. O feijão caupi foi co-

lhido em duas etapas devido à desuniformidade de maturação das vagens.

Após a segunda colheita, separou-se os grãos das vagens e procedeu-se à

pesagem e análise dos dados.

ARTIGOS

Na figura 3, são apresentados os rendimentos da mamoneira, em kg

-1

. Os tratamentos com adubação apresentaram as maiores produtivida-

des, o que indica a exigência nutricional da cultura, contrariando a crença

de que a mamoneira seja uma planta rústica que se desenvolve bem sem

as práticas agronômicas adequadas. A variedade IAC 226 com adubo foi

a que mostrou a maior produtividade, atingindo um valor de 1.207 kg de

bagas de mamonas secas por ha, seguida da variedade Nordestina com

adubo (952 kg ha

-1

) e do híbrido Guarani (860 kg ha

-1

Uma observação interessante é que a variedade mais produtiva com

adubação foi também a menos produtiva quando cultivada sem adubo.

Este fato estende-se às outras cultivares, visto que a cultivar Nordestina, que

mostrou o segundo maior rendimento com adubo, mostrou também o se-

gundo menor rendimento sem adubo.

Ficou claro, com esses resultados, que

as culturas mais produtivas são também

as que mais exigem tratos culturais, vis-

to que com o ganho de produtividade,

perdem sua rusticidade.

A produtividade do feijoeiro é

apresentada na figura 4. Observa-se

um acréscimo de aproximadamente

145% no rendimento de grãos devido

à adubação. O cultivo do feijão caupi,

em consórcio com a mamona, é uma

maneira de aumentar os rendimentos

na área de plantio, uma vez que, nas

condições experimentais, apresentou

um incremento de aproximadamente

45 sacos de feijão por hectare.

Figura 3. Produtividade da mamoneira, em quilogramas

por hectare, para os diferentes tratamentos

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Conclusão

Diante dos resultados obtidos, é possível concluir que:

a variedade IAC 226 possui alta produtividade, comparando-se com

a média nacional (600 kg ha

-1

) se submetida a condições de nutrição

adequada;

as variedades mais produtivas de mamona são também as mais exi-

gentes em nutrição;

é possível produzir mamona em consórcio com feijão caupi na re-

gião do semi-árido mineiro com boa produtividade, se plantado na

época adequada;

o feijão caupi respondeu positivamente à adubação mineral, mos-

trando que é necessário que se faça o fornecimento adequado de

nutrientes para a cultura; e

o cultivo consorciado de mamona com feijão caupi é uma boa indi-

cação para a agricultura familiar de subsistência.

•

REFERÊNCIAS

IBGE. Indicadores IBGE: estatística da produção agrícola. 2008. 32 p.

Disponível em: ftp://ftp.ibge.gov.br/Producao_Agricola/Fasciculo_Indica-

dores_IBGE/lspa_200802caderno.zip. Acesso em: 26 de março de 2008.

KOURI, J,; SANTOS, R. F. dos; SANTOS, J. W. dos. Evolução da cultura

da mamona no Brasil. In: I Congresso Brasileiro de Mamona: energia e

sustentabilidade. Campina Grande: Embrapa. 2004. 6 p. Disponível em:

http://www.cnpa.embrapa.br/produtos/mamona/publicacoes/trabalhos_

cbm1/167.PDF. Acesso em: 27 de setembro de 2007.

SEVERINO, L. S.; FERREIRA, G. B.; MORAES, C. R. de A.; GONDIM, T. M.

de S.; FREIRE, W. S. de A.; CASTRO, D. A. de; CARDOSO, G. D.; BELTRÃO,

N. E. de M. Crescimento e produtividade da mamoneira adubada com

macronutrientes e micronutrientes. Pesq. Agrop. Bras., Brasília, vol. 41, nº

4, p. 563-568, abr. 2006.

Figura 4. Médias dos tratamentos de produtividade do feijoeiro

ARTIGOS

RESUMO

O solo, dependendo do sistema de manejo a que é submetido, pode ser pre-

servado ou degradado. Nesse sentido, faz-se necessária a adoção de sistemas

de manejo que protejam o solo e reduzam a temperatura e aumentem sua

umidade para preservar seu potencial produtivo. O plantio direto poderia

ser utilizado para essas finalidades, já que em outras regiões tem se mostrado

viável na melhoria da conservação do solo, no controle da sua temperatura

e no aumento do conteúdo de água do solo. Com o objetivo de encontrar

um sistema de manejo do solo e de restos culturais mais adequado para a

região Nordeste do Brasil, foi instalado um ensaio na Estação Experimental da

Empresa Estadual de Pesquisa Agropecuária da Paraíba (EMAPA/PB), no mu-

nicípio de Alagoinha/PB, tendo como cultura explorada o milho, três sistemas

de manejo do solo na presença e ausência de adubação mineral com NPK,

Efeitos da temperatura e umidade

do solo na produtividade do milho

SILVA, Antonio S.; SILVA, Ivandro de F. da

Escola Agrotécnica Federal de Senhor do Bonfim/BA

Palavras-chave: Restos Culturais; Precipitação Pluvial; Plantio Direto.

Fotos: Shutterstock

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

representados por: plantio direto com guandu (PG), plantio direto (PD) e

cultivo convencional (CC), utilizados por quatro anos consecutivos. Os resul-

tados mostraram que a cada ano, nos sistemas PG e PD, ocorreu um acúmulo

de resíduos culturais na superfície do solo, contribuindo, conseqüentemente,

para diminuição da temperatura e aumento da umidade em relação ao sis-

tema CC. A produtividade da cultura não diferiu entre sistemas de manejo,

diferindo, porém, quando recebeu a adubação em relação ao tratamento

não adubado. Pelos resultados, a precipitação pluvial foi o principal regulador

da produtividade da cultura do milho no local.

Introdução

O solo, em função do manejo a que está submetido, é passível tanto

de degradação quanto de melhoramento em seu potencial produtivo.

Nesse sentido, numa exploração agrícola é fundamental o uso de siste-

ma de manejo visando ao melhor aproveitamento de água, evitando-

se taxas excessivas de escoamento superficial e de evaporação (MELO

FILHO & SILVA, 1993).

A infiltração de água no solo é um dos aspectos mais importantes no

sistema, pois, quanto maior a infiltração, menores serão as taxas de erosão

e maior será a disponibilidade de água para a cultura; a água por sua vez,

ajudará a diminuir e controlar a temperatura do solo. A resteva da cultura

favorecerá o acúmulo de resíduos orgânicos e do húmus na camada super-

ficial, agindo para reduzir as variações de umidade e temperatura (SIDIRAS

& PAVAN, 1986; VIEIRA et alii, 1991).

A formação de uma boa cobertura favorecerá uma maior umidade do

solo, evitará a incidência direta dos raios solares e diminuirá a evapora-

ção, além de dificultar o escoamento superficial e favorecer a infiltração.

O aumento da umidade e da proteção ao solo contribuirá para reduzir

a temperatura do solo. O aumento nos teores de matéria orgânica au-

mentará, conseqüentemente, a disponibilidade de nutrientes do solo. No

plantio direto, a cobertura morta que se acumula sobre o solo, de acordo

com Muzilli (1985), presta-se para permitir os aspectos de melhoria do

solo, contribuindo para um maior armazenamento de água, formando

uma camada isolante, impedindo maior perda de água por evaporação e

diminuindo a sua temperatura.

Sidiras et alii (1983), estudando o efeito de sistemas de preparo do solo

(plantio direto, escarificação e convencional), no comportamento da umida-

de do solo e no rendimento da cultura durante três anos, concluíram que,

na capacidade de campo, o solo cultivado em plantio direto apresentou na

camada de 0-20 cm, uma diferença no teor de água de 4 a 5% superior ao

preparo convencional e que o plantio direto proporcionou também um ren-

dimento médio da cultura superior ao obtido no convencional em 33%.

Visto que a umidade e a temperatura do solo são fatores críticos na

exploração do solo com culturas, objetivou-se avaliar o efeito do plantio

direto nesses fatores, tendo como reflexo mais importante o compor-

tamento da produtividade da cultura do milho em comparação com o

cultivo convencional.

Antonio Sousa Silva é agrônomo,

mestre em manejo e conservação

do solo e água pela Universidade

Federal da Paraíba (UFPB) e

professor da Escola Agrotécnica de

Senhor do Bonfim/BA.

Ivandro de França da Silva é doutor

em manejo e conservação do solo

e água pela UFRGS, pesquisador

bolsista do CNPq/UFPB e professor

do DSER/CCA/UFPB.

Esta pesquisa é parte da

dissertação apresentada por

Antonio Sousa Silva ao curso de

Pós-Graduação em Manejo de Solo

e Água – CCA/UFPB, Areia/PB.

ARTIGOS

Materiais e métodos

O experimento foi conduzido na Estação Experimental da Empresa Es-

tadual de Pesquisa Agropecuária da Paraíba (Emepa/PB), no município de

Alagoinha/PB, microrregião de Guarabira, num solo classificado como lu-

vissolo crômico pálico abrúptico (EMBRAPA, 1999). As plantas utilizadas

foram milho (Zea mays) e guandu (Cajanus cajan).

Os três sistemas de manejo de solo: plantio direto com guandu (PG),

plantio direto (PD) e cultivo convencional (CC), foram conduzidos na pre-

sença e ausência de adubação com N-P-K. No sistema CC, utilizou-se lim-

pas manuais de enxada, os resíduos culturais foram queimados e incorpora-

dos ao solo através de revolvimento com enxada. O PD se caracterizou pela

manutenção dos resíduos culturais e uso de herbicidas para o controle de

ervas daninhas. O sistema PG constituiu-se, além das operações realizadas

no PD, de plantio em fileiras duplas de guandu nas extremidades da parce-

la, que duas vezes por ano eram podados a 25 cm do solo e sua fitomassa

usada como cobertura de solo. O milho foi plantado em covas feitas com

enxadas manuais no espaçamento de 1,0 m entre fileiras e 0,20 m entre

covas na fileira nos três sistemas de manejo.

As amostras de solo para as análises de umidade foram coletadas uma

vez por semana, coincidindo dia e horário, nas profundidades de 0-5, 5-

10, 10-20 e 20-30 cm. As leituras de temperatura do solo foram realizadas

com termômetros colocados na fileira central da parcela, na profundidade

de 5 cm. Na determinação da percentagem de cobertura do solo, foi uti-

lizado o método de transeção linear conforme metodologia de Sloneker

& Moldenhauer (1977).

O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com três

repetições com parcelas subdivididas no tempo e no espaço para a variá-

vel umidade, e parcela subdividida no tempo para as demais variáveis. As

médias foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Os

dados obtidos foram analisados pelo programa estatístico SAEG 8.1.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Resultados e discussão

Os dados de precipitação pluviométrica anual são apresentados na

figura 1, para os anos de 1998 a 2001, correspondendo ao total anual

de 531,3, 688,9, 1.373,4 e 690,8 mm, demonstrando a grande variabi-

lidade na precipitação. Para Aldrich & Leng (1965), produções elevadas

de milho são atingidas quando ao milho são disponibilizados de 650

a 750 mm de água. Informação de Fornasieri Filho (1992) mostra que

a cultura do milho, para completar seu ciclo vegetativo e reprodutivo,

em solos sem deficiência hídrica, consome 573 mm de água. Melo Ivo

& Mielniczuk (1999) afirmam que a fenologia do milho é desenvolvida

muito rapidamente e o consumo de água é bastante elevado. Desta for-

ma, a água precipitada é pouca nos quatro anos analisados para atender

às necessidades da cultura, principalmente quando avaliada sua distri-

buição durante o ciclo da cultura. Para as condições do Brasil, a falta de

água durante o ciclo da cultura do milho torna-se o principal fator de

queda de produção, uma vez que são milhões de hectares explorados

em agricultura de sequeiro.

Figura 1. Precipitação pluviométrica mensal para os anos de 1998 a 2001

Na tabela 1 são apresentados os dados de produtividade de grãos de

milho e os valores de umidade, temperatura e cobertura do solo nos dife-

rentes sistemas de manejo. Dos resultados, observa-se que a presença ou a

ausência de adubação proporcionou diferenças significativas entre produ-

tividade de grãos, umidade e temperatura do solo, não afetando, porém, o

comportamento da percentagem de cobertura.

ARTIGOS

Com relação aos anos de cultivo, observam-se acúmulos de resíduos

na superfície do solo com o passar dos anos. No quarto ano, a produção

de fitomassa foi beneficiada pela precipitação do ano anterior, elevando,

assim, a percentagem de cobertura do solo por resíduos vegetais. Com isso,

a temperatura do solo nos sistemas de manejo com cobertura (PG e PD)

foram menores do que no sistema CC.

No ano de 2001, as temperaturas registradas no solo foram bem eleva-

das em comparação com os anos anteriores, embora apresentasse a melhor

cobertura. Isso ocorreu por causa da baixa precipitação e ausência de umi-

dade no solo, uma vez que, segundo Morote et alii (1990), a umidade do

solo parece ser fator primordial no controle da temperatura, pois quando

o solo está úmido, as variações de temperatura são diminuídas e as plantas

apresentam melhor desenvolvimento.

Os sistemas PG e PD apresentaram maiores teores de umidade e me-

nores de temperatura no solo que o CC. Klein et alii (2001) explicam que

maiores quantidades de fitomassa, como cobertura do solo, promovem

acúmulo de água retida. Para Schick (2000), a cobertura do solo forma um

impedimento à perda de água por evaporação, por escoamento superficial

e por erosão, disponibilizando maiores quantidades para a cultura, resul-

tando, conseqüentemente, em menores temperaturas do solo.

Tabela 1. Efeitos dos tratamentos na cobertura vegetal, na umidade

e temperatura do solo e na produtividade do milho, durante os anos avaliados

Tratamentos Cobertura (%) Umidade (%) Temperatura (

C) Produtividade (t ha

-1

)

Adubado 76,37 a 10,35 b 27,07 a 4,49 a

Não Adubado 76,41 a

10,84 a 27,50 b 3,12 b

PG 77,21 a 10,91 a 27,15 a 4,11 a

PD 75,57 a 10,74 a 27,12 a 3,96 a

CC 5,96 b 10,14 b 27,58 b 3,95 a

Ano 1998 52,89 c 10,33 b 24,25 a 3,76 c

Ano 1999 78,76 b 10,89 b 29,58 c 4,27 b

Ano 2000 77,37 b 14,57 a 25,15 b 4,84 a

Ano 2001 96,53 a 6,59 c 30,15 d 3,15 d

Obs.: Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey a 5%.

A produtividade do milho seguiu os valores de precipitação pluvial.

Assim, a maior produtividade foi conseguida com a maior precipitação e

a menor produtividade de milho ficou com o ano em que ocorreu menor

precipitação. Na região Nordeste, as condições climáticas dificultam o

aumento da produtividade. O possível efeito da alta cobertura vegetal do

solo no quarto ano é suplantada pela falta de água precipitada, resultando

em baixas produtividades. Verifica-se uma diferença de aproximadamen-

te 54% na produtividade do ano com maior precipitação para aquele com

menor precipitação.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

REFERÊNCIAS

ALDRICH, S. R. & LENG, E. R. Modern corn production. Cincinati, F. N. Publishing crop. 307

p. 1965.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA-EMBRAPA. Sistema brasileiro de

classificação de solos. Brasília, Embrapa produção de informação; Rio de Janeiro, Embrapa

Solos, 412 p., 1999.

FORNASIERI FILHO, D. A cultura do milho. Jaboticabal/SP: Funep, 273 p. il. 1992.

KLEIN, A. V.; BARBOSA, R.; ANESI, A. L.; SIOTA, T. A. Retenção de água em restos culturais.

Eng. Agric., Jaboticabal, 21: 256-261, 2001.

MELO FILHO, J. F.; SILVA, J. R. C. Erosão, teor de água no solo e produtividade do milho em

plantio direto e preparo convencional de um podzólico vermelho-amarelo no Ceará. R. Bras.

Ci. Solo, Campinas, 17: 291-297, 1993.

MELO IVO, W. M. P.; MIELNICZUK, J. Influência da estrutura do solo na distribuição e na mor-

fologia do sistema radicular do milho sob três métodos de preparo. R. Bras. Ci. Solo, Viçosa,

vol. 23, p. 135-143, 1999.

MOROTE, C. G. B.; VIDOR, C.; MENDES, N. G. Alterações na temperatura do solo pela co-

bertura morta e irrigação. R. Bras. Ci. Solo, Campinas, 14: 81-84, 1990.

MUZILLI, O. O plantio direto no Brasil. In: Atualização em plantio direto. Campinas, Funda-

ção Cargill, p. 3-16, 1985.

SAEG. Sistema para Análises Estatísticas. Versão 8.1, Viçosa: Fundação Arthur Bernardes,

2000.

SCHICK, J.; BERTOL, I.; BATISTELA, O.; BALBINOT JUNIOR, A. A. Erosão hídrica em cambis-

solo húmico alumínico submetido a diferentes sistemas de preparo e cultivo do solo: I Perdas

de solo e água. R. Bras. Ci. Solo, Viçosa, 24: 427-436, 2000.

SIDIRAS, N.; PAVAN, M. A. Influência do sistema de manejo na temperatura do solo. R. Bras.

Ci. Solo, Campinas, 10: 181-184, 1986.

SIDIRAS, N.; DERPSCH, R.; MONDARDO, A. Influência de diferentes sistemas de preparo

do solo na variação da umidade e rendimento de soja em latossolo roxo distrófico (oxisol). R.

Bras. Ci. Solo, Campinas, 7: 103-106, 1983.

SLONEKER, L. L.; MOLDENHAUER, W. C. Measuring the amounts of crop residue remaining

after tillage. J. Soil water. Conserv., 32: 231-236, 1977.

VIEIRA, S. R.; NASCIMENTO, P. C. do; SARVASI, F. O. C.; MOURA, E. G. de. Umidade e tem-

peratura da camada superficial do solo em função da cobertura morta por resteva de soja em

plantio direto. R. Bras. Ci. Solo, Campinas, 15: 219-224, 1991.

Conclusões

1. A precipitação pluvial foi o principal fator na redução da produtivi-

dade da cultura do milho, contribuindo muito mais que os próprios

sistemas de manejo.

2. Os quatro anos de cultivo foram insuficientes para que os sis

temas de manejo promovessem mudanças na produtividade de

grãos de milho.

3. Mesmo em situações restritas quanto ao regime pluviométrico,

o acúmulo de cobertura do solo após quatro anos apresenta-se

adequada e suficiente para instalação do sistema de plantio dire-

to, contribuindo para aumentar os teores de umidade e reduzir a

temperatura do solo.

ARTIGOS

Análise experimental da

influência de Redes PLC na

qualidade da energia elétrica

BIONDI, Rafael B.; WANDERLEY, Augusto C. F.; CAMPOS,

Antonio L. P. de S.; MOURA, João Maria da C.

Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio Grande do Norte

Palavras-chave: Redes domiciliares; Energia elétrica; Redes PLC.

Introdução

Uma demanda crescente por conectividade em ambientes domésticos vem

surgindo devido à necessidade de compartilhar recursos e acesso à Internet em

banda larga. Assim, o paradigma de redes domiciliares foi criado privilegiando

características importantes como a onipresença de pontos de acesso à rede na

residência (CAMPISTA, 2004). O grande mercado para os próximos anos em

redes domiciliares é a interconexão, em rede e com qualidade de serviço, de

equipamentos de áudio e vídeo. O custo é fator primordial em redes domicilia-

res e, conseqüentemente, a realização de obras civis para instalação de novos

cabos pode ser decisiva na escolha da tecnologia a ser adotada.

Fotos: Shutterstock / Gráficos: Antonio Campos

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

As redes domiciliares através da rede elétrica (Redes PLC – Power Line

Communication) são uma alternativa de acesso que têm a grande vantagem

de não precisarem de novos cabos para a comunicação. Redes domiciliares

é a interconexão de dispositivos domésticos restritos a uma área residencial,

limitada a 300 m. Prevêem-se aplicações de controle e monitoramento de

eletrodomésticos, interconexão de computadores, aparelhagem de som e

vídeo, telefonia (voz sobre IP) e compartilhamento de acesso a Internet

em banda larga. Hoje o mercado está voltado para as aplicações de inter-

conexão de computadores e acesso à Internet, enquanto para um futuro

próximo espera-se poder atender a aplicações de vídeo.

A idéia de usar a fiação elétrica como meio de comunicação não é

nova. Já em 1838, surgiu o primeiro medidor de consumo remoto. A fiação

elétrica é um meio bastante hostil para comunicações de dados, e estas

aplicações pioneiras somente foram possíveis por requererem baixas taxas

de transmissão. Recentemente, surgiram as primeiras propostas de se utili-

zar complexas técnicas de modulação e correção de erros para permitir o

aumento da taxa de transmissão. Isto possibilitou a interconexão de compu-

tadores e o compartilhamento de acesso a Internet usando a fiação elétrica,

com isto, surgiu o Padrão HomePlug.

O padrão HomePlug (LEE, 2002) está em sua primeira versão e foi de-

senvolvido pela HomePlug Powerline Alliance. Este padrão define o método

de acesso ao meio e especificações da camada física. Sua principal preocu-

pação é a robustez da transmissão de dados para compensar as adversida-

des do canal. Segundo Pavlidou o meio elétrico tende a ser pior que o meio

sem fio em termos de atenuação e ruído (PAVLIDOU, 2003).

Os principais fatores que dificultam a propagação de sinal são: a ate-

nuação, o ruído e a distorção. Para resolver estes problemas o padrão Ho-

mePlug usa técnicas avançadas de modulação como o OFDM (Orthogonal

Frequency Division Multiplexing) e controle de acesso ao meio por CSMA/

CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). O controle de

acesso ao meio por CSMA/CA é geralmente utilizado, pois devido à atenua-

ção, não é possível garantir a detecção de colisão (BINGHAM, 2003).

Este trabalho visa promover experimentos em um ambiente fechado, com

a presença de transmissão PLC e sem a presença desta transmissão, para que

se seja possível uma comparação de resultados, chegando à conclusão sobre

os graus de interferência causados na rede elétrica e se estas interferências

são capazes de prejudicar ou até mesmo interferir em um processo residen-

cial ou produtivo. Os fatores analisados são a Taxa de Distorção Harmônica

(THD) e um possível aumento na presença de freqüências harmônicas.

Padrão Homeplug 1.0

A tecnologia PLC começou a ser utilizada na década de 1920 para trans-

missão de voz (modulação AM) em redes de alta tensão. Mais tarde come-

çou a ser utilizada em aplicações de telemetria e controle. Apenas na déca-

da de 1990 foi criado o primeiro protótipo de um modem que trabalhava

com uma taxa modesta de 60 bps e transmitia a uma distância máxima de

1 km. Dentre as principais melhorias do protótipo estão a capacidade de

Rafael Briani Biondi é aluno do

Cefet/RN, do Curso Superior

de Tecnologia em Automação

Industrial. Suas áreas de

interesse são Automação e

Redes de Computadores.

Augusto César Fialho Wanderley

é professor do Cefet/RN, mestre

em Engenharia Elétrica pela

Universidade Federal do Rio

Grande do Norte (UFRN). Tem

realizado trabalhos na área de

Qualidade e conservação de

energia elétrica.

Antonio Luiz Pereira de Siqueira

Campos é professor da UNED

Zona Norte, do Centro Federal

de Educação Tecnológica do

Rio Grande do Norte, doutor

em Engenharia Elétrica pela

Universidade Federal da Paraíba

(UFPB). Tem realizado trabalhos

na área de Eletromagnetismo e

Comunicação de dados sobre a

rede elétrica.

João Maria da Costa Moura é

aluno da UNED Zona Norte, do

Centro Federal de Educação

Tecnológica do Rio Grande do

Norte, do Curso Subseqüente

de Sistemas de Informação.

Suas áreas de interesse são

Programação e Redes de

Computadores.

ARTIGOS

transmissão bidirecional, a utilização de freqüências mais elevadas e meno-

res níveis de potência do sinal transmitido.

Até pouco tempo atrás não havia nenhum padrão para essa tecnologia,

o que significa que cada empresa desenvolvia sua própria tecnologia PLC.

A iniciativa de criar uma tecnologia unificada teve início com a criação do

grupo HomePlug Alliance, formado por algumas das maiores empresas de

tecnologia do mundo como LG, Motorola, Linksys, Intel, Sansung, Sharp,

Texas Instruments, etc.

O padrão Homeplug 1.0 foi o primeiro padrão PLC desenvolvido pela

HomePlug Alliance, um consórcio criado em 2000 composto de empre-

sas de grande participação no mercado internacional de tecnologia como

Linksys, Intel, LG, Sansung, Motorola, etc com o objetivo de criar um pa-

drão para a tecnologia PLC. Esse protocolo foi concebido para distribuir

internet em um ambiente residencial. Na verdade ele veio para tentar suprir

um “vácuo” entre as tecnologias “com fio” e “sem fio”. Para conseguir essas

taxas o padrão utiliza multiplexação OFDM com as modulações derivadas

do PSK (Phase Shift Keying): DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) e

DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying). Enquanto que a modu-

lação DBPSK consegue transmitir 1 bit por símbolo por portadora, o DQP-

SK consegue modular 2 bits por símbolo por portadora.

Na camada física o Homeplug 1.0 utiliza 128 subportadoras igualmente

espaçadas ocupando a faixa de 0 a 25 MHz. Destas, apenas 84 são escolhi-

das depois de uma análise periódica do meio. Além disso, 8 subportadoras

não são utilizadas devido à interferência de algumas delas nas transmissões

de rádio amador, restando ao final 76 subportadoras.

Monitoramento dos parâmetros

de qualidade da energia elétrica

O monitoramento da qualidade da energia elétrica deve ser realizado

com o objetivo de caracterizar as variações na rede elétrica. Este monitora-

mento deve atender as seguintes atividades:

conhecimento das instalações elétricas;

escolha do(s) local(is) de instalação dos equipamentos de medição;

duração e quantidade das medições;

análise dos resultados das medições; e

aplicação de soluções corretivas.

O conhecimento das instalações elétricas abrange o estudo dos diagra-

mas unifilares e trifilares e a inspeção dos vários sistemas e tipos de cargas

elétricas. A elaboração de um histórico dos distúrbios observados ajuda no

planejamento das ações. O(s) local(is) de instalação dos equipamentos de

medição permite determinar a abrangência do(s) problema(s), ou seja, até

onde os seus efeitos são detectados. O primeiro local deve ser o quadro ge-

ral. Se apenas um equipamento é atingido seu circuito de alimentação deve

ser analisado. O tempo de monitoração também é um fator importante,

pois a duração dos fenômenos, é bastante diversificada. Aldabó afirma que

para observar um problema devemos monitorar a tensão; para determinar

a causa devemos monitorar a tensão e a corrente.

•

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Devido a grande variedade de distúrbios relacionados à qualidade da

energia elétrica, também é grande a quantidade de soluções adotadas para

a sua correção. Dentre estas soluções podemos citar: equilíbrio das cargas

elétricas, instalação de reguladores de tensão, supressores de surto, filtros,

sistema de fornecimento ininterrupto de energia (UPS) etc.

Metodologia dos testes

Com o objetivo de analisar os efeitos produzidos por uma rede de com-

putadores utilizando tecnologia PLC, na qualidade da energia elétrica do

&HIHW¼51D PHWRGRORJLD DGRWDGD SUHYr YiULDV PHGLo}HV GRV SDUkPHWURV

elétricos envolvidos. Estas medições foram realizadas na presença e na au-

sência de transmissões PLC. Os locais escolhidos para as medições, são:

Quadro Terminal de Luz (QTL) do qual se origina o circuito elétrico

de alimentação dos computadores;

Quadro de Distribuição Geral (QDG) do laboratório de eletromecâni-

ca, o qual alimenta o QTL.

Fazendo as medições nestes quadros elétricos poderemos constatar até

onde os possíveis distúrbios originados pelo uso da tecnologia PLC se pro-

pagam. Um diagrama unifilar simplificado das instalações elétricas envolvi-

das no roteiro acima pode ser visto na Figura 1.

O equipamento que será utilizado para realizar as medições será um

analisador de energia elétrica, modelo 808, distribuído pela HOMIS. Este

equipamento, além de medir as grandezas elétricas usuais (tensão, corren-

te, potência e energia), permite a medição de harmônicas, afundamento e

elevação de tensão e transitórios. Através de um software fornecido com o

equipamento podem-se visualizar em um computador todas as grandezas

medidas pelo instrumento.

•

Figura 1. Diagrama unifilar das instalações elétricas

envolvidas nas medições

ARTIGOS

O diagrama da Figura 2 ilustra como serão efetuadas as medições no

QTL, no circuito que alimenta os equipamentos.

Medições serão realizadas nos quadros elétricos indicados na Figura 1,

visando detectar possíveis distúrbios causados apenas por um computador e

também quando os dois computadores estiverem ligados. Após estas medi-

ções, os modem’s serão conectados aos seus computadores e novas medi-

ções serão realizadas. A seguir, serão enviados entre os dois computadores

arquivos de dados e novas medições serão feitas. Em todas as medições os

dados serão armazenados no analisador de energia e somente depois serão

analisados com o auxílio do software. Os resultados obtidos com estas medi-

ções podem sugerir a necessidade de fazê-las em outros pontos da instalação

elétrica. A Figura 3 mostra o diagrama de ligação do analisador de energia

em quadros trifásicos, como o QDG ELETROMECÂNICA e o QGBT.

Figura 2. Diagrama para medição no QTL

Figura 3. Diagrama para medição em um quadro trifásico

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Análise dos resultados

Nesta seção são efetuadas análises gráfica e numérica dos dados obtidos

a partir das medições efetuadas no sistema elétrico do Laboratório de Eletro-

mecânica do Cefet/RN. Para esta análise foi escolhida a técnica das medianas,

que consiste em se obter o valor central dos dados para representar toda a

classe dos mesmos, provocando uma maior concordância dos resultados.

Primeiro, serão analisados os diagramas de espectros harmônicos presen-

tes na tensão e na corrente das três fases do sistema elétrico e posteriormente

as THD das mesmas fases, para que se possa chegar a alguma conclusão.

Para a primeira fase, os diagramas de espectro da tensão e da corrente

são mostrados nas figuras 4 e 5, respectivamente. As figuras ilustram a THD

antes e durante as transmissões PLC.

Figura 7. Diagrama espectral das harmônicas presentes

na corrente da segunda fase até a 13ª harmônica

Figura 6. Diagrama espectral das harmônicas presentes

na tensão da segunda fase até a 13ª harmônica

Figura 4. Diagrama espectral das harmônicas presentes

na tensão da primeira fase até a 13ª harmônica

Figura 5. Diagrama espectral das harmônicas presentes

na corrente da primeira fase até a 13ª harmônica

Nos diagramas ilustrados nas figuras 4 e 5 pode-se observar que as har-

mônicas presentes, tanto na tensão, como na corrente da primeira fase,

não sofreram variações consideráveis a ponto de interferir ou até mesmo

desestabilizar o sistema elétrico, tendo em vista que as mesmas sofreram

variações menores que um ponto percentual.

Para a segunda fase, os diagramas de espectro da tensão e da corrente

são mostrados nas figuras 6 e 7, respectivamente. As figuras ilustram a THD

antes e durante as transmissões PLC.

ARTIGOS

Para esta fase pode-se notar que também não houve taxas de variação

consideráveis, como se pode observar nos diagramas, tendo em vista que a

variação também não ultrapassa o valor de um ponto percentual.

Para a terceira fase, os diagramas de espectro da tensão e da corrente

são mostrados nas figuras 8 e 9, respectivamente. As figuras ilustram a THD

antes e durante as transmissões PLC.

Figura 9. Diagrama espectral das harmônicas presentes

na corrente da terceira fase até a 13ª harmônica

Figura 8. Diagrama espectral das harmônicas presentes

na tensão da terceira fase até a 13ª harmônica

Para esta fase obteve-se uma taxa de variação maior do que um ponto

percentual, porém a mesma se deu através de uma redução na presença

de harmônicas durante a transmissão de dados e isto pode ser associado

a algum fator externo. Sendo assim, pode-se concluir para essa fase que

não foram obtidos valores significativos no aumento da presença de fre-

qüências harmônicas.

A Tabela 1 ilustra a análise das THD obtidas experimentalmente na

tensão e na corrente das três fases, antes e durante as transmissões de

dados na rede PLC.

Tabela 1. Valores de THD na tensão e na corrente das três fases,

com e sem a presença da rede PLC

Parâmetro V

THD total com Transmissão 2,1% 3,0% 2,1% 5,8% 2,1% 8,9%

THD total sem Transmissão 1,9% 3,0% 1,9% 6,7% 1,9% 13,6%

Como se pode perceber houve variações pouco perceptíveis na THD

das três fases do sistema elétrico. Pôde-se observar uma variação um pou-

co maior na THD das correntes I

e I

. Entretanto, houve uma diminuição

da THD o que leva a descartar a possibilidade de interferência originada

da transmissão de dados PLC, tendo em vista que os valores que foram

medidos durante as transmissões são menores do que os valores obtidos

sem as transmissões. Este aumento na THD total está relacionado com

fatores externos à rede PLC.

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

REFERÊNCIAS

ALDABÓ, R. Qualidade na energia elétrica. São Paulo: Artliber, 2001.

BINGHAM, J. A. C. Multicarrier modulation for data transmission: an idea whose time has

come. IEEE Communications Magazine, vol. 28, nº 5, 1990, p. 5-14.

CAMPISTA, M. E. M. Uma análise da capacidade de transmissão na rede de energia elétrica

domiciliar. In: XXI Simpósio Brasileiro de Telecomunicações – SBRt 2004, 2004, Belém.

CANETE, F. et alii. Modeling and evaluation of the indoor power line transmission medium.

IEEE Communications Magazine, 2003, p. 41-47.

DAI, H.; POOR, V. Advanced signal processing for power line communications. IEEE Com-

munications Magazine, 2003, p. 100-107.

DOSTERT, K. M. Frequency-hopping spread-spectrum modulation for digital communica-

tions over electrical power lines. IEEE journal on selected areas in communications, vol. 9,

nº 3, p. 700-710, 1990.

DUGAN, R. C.; McGRANAGHAN, M. F.; BEATY, H. W. Electrical power systems quality. New

York: McGraw-Hill, 1996.

FERREIRA, H. C. et alii. Power line communications: an overview. IEEE Africon 4

Africon

Conference, África, vol. 2, nº 4, p. 558-563, 1996.

HUANG, H. et alii. Development of an intelligent energy management network for buil-

ding automation. IEEE transactions on automation science and engineering, vol. 1, nº 1, p.

14-25, 2004.

INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS. IEEE Std. 519: IEEE recom-

mended practices and requirements for harmonic control in electrical power systems. New

York, 1992.

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. IEC 61004-4-30: Electromagnetic

compatibility (EMC) - Part 4-30: Testing and measurement techniques – Power quality measu-

rement methods. 2003.

LEE, M. K. et alii. HomePlug 1.0 Powerline Communication LANs –Protocol

Description and Performance Results version 5.4. International Journal of Communication

Systems, 2002, p. 1-25.

LIN, Y. J., LATCHMAN, H. A. e NEWMAN, R. E. A Comparative performance study of wi-

reless and power line networks. IEEE Communications Magazine, vol. 41, nº 4, 2003, p.

54.63.

PAVLIDOU, N. et alii. Power line communications: state of the art and future trends. IEEE

Communications Magazine, 2003, p. 34-40.

Conclusão

Após a análise dos dados pode-se perceber que as redes PLC não

proporcionam aumento significativo nas Taxas de Distorção Harmôni-

cas (THD) e na presença de freqüências harmônicas dos sistemas elé-

tricos nos quais as redes estão transmitindo. Foram analisados fatores

de aumento na presença de harmônicas e na THD do sistema elétrico,

deixando-se de lado outros fatores de qualidade de energia, assim um

número maior de medições seria necessário para se ter uma melhor

abrangência sobre o problema e uma análise mais precisa dos dados.

Entretanto, este trabalho é um início para esta linha de pesquisa e seus

resultados podem ser de bastante utilidade para pesquisadores que pos-

teriormente decidam estudar as redes PLC e sua co-relação com os fato-

res de qualidade de energia.

RESUMOS ESTENDIDOS, RELATOS DE EXPERIÊNCIAS E PRÁTICAS PEDAGÓGICAS

A educação é uma área ampla, na qual o conhecimento é um ativo

que possui diversas formas de aquisição. Nessas diferentes maneiras de

aprender, uma certeza é clara: trocar a abstração pelo real tem tido bons

resultados. Com isso, a informática se torna um ponto forte de apoio, pois

o uso do computador cria condições para que o aluno construa o seu

conhecimento por meio da criação de ambientes de aprendizagem para

uma melhor visualização e interação com o assunto apresentado. Nes-

se contexto computacional, a realidade virtual desponta como o melhor

instrumento para a criação de cenários imaginados, podendo resolver o

grande problema de abstração de alguns conteúdos, como, por exemplo,

a física, área extremamente carente de procedimentos de simulação, pois

é crescente a preocupação dos docentes pelo insucesso dos alunos na

aprendizagem dessa disciplina.

Uso da realidade virtual na melhoria

do processo de ensino da física

ARAÚJO, Jucélio C.

&HQWUR)HGHUDOGH(GXFDomR7HFQROyJLFDGH8UXWDt¼*2

Unidade Descentralizada de Morrinhos

Fotos: Shutterstock / Gráficos: Jucélio Costa de Araújo

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

O uso da realidade virtual

estende-se em várias áreas, uma em desta-

que é a educação, que é um dos campos mais vastos para sua aplicação.

Em um país como o Brasil, no qual a demanda por ensino cresce a cada

ano, a realidade virtual pode agir como fator impulsionador da divulgação

de sistemas de simulação, como uma nova forma de ensino na dissemina-

ção do aprendizado. Na avaliação do sistema, foram feitas entrevistas com

professores da rede pública e particular de ensino na área de física, espe-

cificamente do movimento harmônico simples (MHS), buscando, assim,

enumerar os principais problemas encontrados pelos alunos durante as

aulas desta matéria. Aplicou-se, também, um questionário aos alunos en-

volvidos dessas escolas, para se saber especificamente quais as principais

dificuldades de aprendizado dentro deste conteúdo de física. Com estes

métodos, detectou-se a dificuldade por parte dos alunos em visualizar os

processos físicos de uma maneira mais concreta, pois as imagens estáticas

(imagens em livros, ou apostilas) às quais eles estão acostumados davam

apenas uma visão parcial do evento, fazendo com que os alunos tivessem

uma interação menor com o fenômeno.

O movimento harmônico simples (MHS) é um tipo particular de mo-

vimento periódico oscilatório em que a partícula se move sobre uma

reta, de modo que a intensidade da força que tende a levá-la ao ponto

fixo cresce na mesma proporção em que aumenta o seu afastamento

deste mesmo ponto fixo. O movimento harmônico simples pode ser

visto como a projeção ortogonal do movimento circular uniforme (MCU)

sobre qualquer reta. Por exemplo, se uma partícula descreve um MCU

num plano vertical, a sombra da partícula descreve um MHS sobre uma

linha vertical.

Na implementação do sistema, foi construído um protótipo para ser

apresentado aos alunos para a comparação do nível de aprendizado da

aula virtual em relação a uma aula comum, e outra aula com o uso de

um ambiente virtual demonstrando o campo de atuação do movimento

harmônico simples dentro do movimento circular. O ambiente virtual foi

modelado na linguagem VRML, permitindo a interação do usuário com o

mundo, havendo a necessidade da integração da linguagem VRML e Java

script, para uma melhora do nível de animação dos objetos participantes

do evento, pois a linguagem VRML é limitada para atualizações automáticas

no mundo virtual. Essa simulação trata do movimento harmônico simples

aplicado no movimento circular uniforme.

Como pode ser visto nas figuras, existem três partículas, representadas

por pequenos círculos, um deles está em cima da borda circular azul e

os outros em um dos dois diâmetros. Tais diâmetros são perpendiculares

entre si. Assim, uma partícula se movimenta de modo que, em intervalos

de tempos iguais, o movimento se repete identicamente (movimento pe-

riódico). Assim, uma partícula estará em MHS quando se move sobre uma

reta sob o efeito de uma força cujo módulo é proporcional ao afastamento

da partícula de um ponto fixo sobre esta reta e dirigida para esse ponto.

Uma força que, atuando sobre uma partícula, tem a propriedade de estar

sempre dirigida a um ponto fixo, é chamada de força restauradora. A força

que governa o MHS é uma força restauradora cujo módulo é proporcional

ao afastamento da partícula do ponto fixo considerado.

1. Segundo Cláudio Kirner,

em Sistemas de Realidade

Virtual. Grupo de pesquisa em

Realidade Virtual, Departamento

de Computação – UFSCar,

1997. Documento disponível

no endereço eletrônico:

http://www.dc.ufscar.br/~grv/,

acesso em: setembro 2005.

RESUMOS ESTENDIDOS, RELATOS DE EXPERIÊNCIAS E PRÁTICAS PEDAGÓGICAS

O ambiente foi apresentado a alunos e pro-

fessores de uma escola pública e outra privada.

O ambiente foi testado por cerca de 50 alunos

dessas escolas, os quais que tinham dificulda-

des no conteúdo MHS da disciplina de física.

Foi feita, inicialmente, a apresentação formal

do ambiente, tanto para alunos quanto para

professores, e a real finalidade desta demons-

tração. Primeiramente, foi ministrada uma aula

nos moldes normais para alunos, com o envol-

vimento apenas de quadro e giz para a explica-

ção do movimento harmônico simples. Em um

outro momento, foi apresentado o mesmo con-

teúdo, porém com a utilização do ambiente vir-

tual, mostrando o MHS em uma outra visão, na

qual os alunos tiveram uma participação mais

interativa com o ambiente. Após a apresentação

do protótipo, todos os participantes responde-

ram questionários apresentando suas opiniões

referentes ao uso da realidade virtual dentro do

ensino da física e apresentaram também suges-

tões em relação ao uso da realidade virtual no

ensino do MHS. No geral, os resultados finais

foram satisfatórios, pois 95% dos usuários do

processo acharam que o aprendizado foi bem

estimulado com o uso do ambiente virtual, e

somente 5% acharam que tiveram alguma di-

ficuldade no aprendizado do movimento har-

mônico simples utilizando ambientes virtuais,

como é mostrado na tabela 1.

Tabela 1. Resultados do experimento do ambiente virtual

de física em escolas públicas e particulares

Usuários

do sistema

Quantidade Aprovação ao uso

do sistema

Rejeição ao uso

do sistema

Professores 4 4 0

Alunos

90 86 4

A principal conclusão deste trabalho é a aplicabilidade da realidade vir-

tual como instrumento capaz de melhorar e motivar alunos e professores

no processo de ensino-aprendizagem de qualquer conteúdo. À medida que

era feito o estudo sobre o assunto, ficou claro que hoje se busca sempre,

na área da educação, meios para se poder ter um melhor aprendizado em

relação às disciplinas, e, com isso, a tecnologia passa a ter um papel de fun-

damental importância em relação à qualidade de aprendizado. Contudo, as

opiniões dos professores foram bem aceitas, pois os mesmos possuem um

conhecimento bem concreto em relação ao assunto, porém, mais de 95%

dos alunos tiveram a mesma opinião, fazendo com que a idéia realmente

tivesse sucesso – o que nos torna responsáveis pela mudança dos paradig-

mas que existem atualmente dentro da educação.

Figura 1. Imagens do aplicativo referente ao

ponto de visualização da aplicação em RV

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), no mundo, existem

45 milhões de pessoas com cegueira e 135 milhões com profunda deficiên-

cia visual. No Brasil, segundo a mesma fonte, essa taxa está na faixa de 1% a

1,5% da população, sendo que 80% possui deficiências comprometedoras

da visão e 20% tem ausência total da visão. Esses dados reforçam a impor-

tância e a necessidade de oportunizar e aumentar o grau de acessibilidade

dessas pessoas que, particularmente, precisam de uma linguagem própria

para a comunicação fundamentada no uso dos sentidos humanos. O co-

nhecimento dos sentidos humanos por um portador de deficiência visual se

faz necessário para o entendimento das formas de adaptação e compensa-

ções que os mesmos necessitam.

Acessibilidade aos portadores

de deficiência visual no uso

do telefone celular

MARTINS, Ronan M.; KUHNEN, Igor A.

Centro Federal de Educação Tecnológica do Mato Grosso

Shutterstock

RESUMOS ESTENDIDOS, RELATOS DE EXPERIÊNCIAS E PRÁTICAS PEDAGÓGICAS

A interação do homem com o ambiente é tão eficaz e espontânea que

é difícil avaliar as complexas operações por trás até mesmo da experiência

sensorial mais simples. Desse modo, os sentidos são usados sem se dar aten-

ção ao ato de “utilizar”: o mecanismo da sensibilidade funciona de maneira

espontânea, sem que haja esforço para isso. Nesse sentido, a tecnologia é

um meio facilitador desta relação.

Com o propósito de mostrar tal relação, o presente trabalho ilustra os

principais elementos tecnológicos envolvidos no desenvolvimento de um

programa computacional que permite a interação entre o portador de

deficiência visual com o telefone celular, especificamente, com as men-

sagens recebidas pelo telefone celular, isto é, assim que a mensagem é

recebida, toca-se o som das palavras contidas na mensagem. Desta forma,

o portador poderá receber mensagens de amigos, parentes, informativos,

propaganda etc., e também utilizar normalmente outros recursos que o

próprio aparelho dispõe.

O desenvolvimento desta aplicação ocorreu através da linguagem de

programação Java e com o J2ME Wireless Toolkit 2.2 para emulação e de-

senvolvimento do sistema. A figura 1 ilustra as tecnologias utilizadas no

desenvolvimento do programa.

A figura 2 ilustra o emulador usado nos experimentos.

Este trabalho teve como finalidade primordial contribuir no sentido de

proporcionar acessibilidade ao portador de necessidade visual com a tec-

nologia envolvendo o telefone celular

. É um projeto de intuito social e, cer-

tamente, poderá obter ajuda de várias pessoas para o seu aprimoramento.

Figura 2. Emulador utilizado

1. Todo o código fonte pode

ser obtido com os seguintes

contatos: [email protected]

ou [email protected].

Figura 1. Estrutura tecnológica utilizada no desenvolvimento

do programa computacional

CADERNOS TEMÁTICOS Nº 19 FEV. 2008

CONTATOS

Contatos

Efeitos da temperatura e umidade

do solo na produtividade do milho

Antonio Sousa Silva

[email protected]

Ivandro de França da Silva

[email protected]

Escola Agrotécnica Federal

de Senhor do Bonfim

Estrada de Igara, Km 04 – Zona Rural

Senhor do Bonfim/BA

CEP: 48970-000

Telefones: (74) 3541-3676 / 3382

Fax: (74) 3541-3676

E-mail: [email protected]

Escola de Guanambi lança

cultivar resistente a fungos

Sérgio Luiz Rodrigues Donato

Alessandro de Magalhães Arantes

Escola Agrotécnica Federal

Antônio José Teixeira

Zona Rural – Distrito de Ceraíma

Guanambi/BA – Caixa Postal: 009

CEP: 46430-000

Telefone: (77) 3493-2100

Fax: (77) 3493-2099

E-mail: [email protected].br

Site: www.eafajt.gov.br

Uso da realidade virtual

na melhoria do processo

de ensino da física

Jucélio Costa de Araújo

[email protected]

Centro Federal de Educação

7HFQROyJLFDGH8UXWDt¼*2

Faz. Palmital, Km 2,5 – Zona Rural

Urutaí/GO – CEP: 75790-000

Telefone: (64) 3465-1900

Fax: (64) 3465-1903

Site: www.cefeturutai.edu.br

Unidade de Ensino

Descentralizada de Morrinhos

Rod. BR 153, Km 1413 – Zona Rural

Morrinhos/GO – CEP: 75650-000

Telefones: (64) 3413-2112 / 2126

Fax: (64) 3413-2122

Produtividade de três cultivares

de mamona em consórcio com

feijão caupi, com e sem adubação

Gustavo Haddad Souza Vieira

[email protected]

Nívio Poubel Gonçalves

[email protected]

João Carneiro Filho

[email protected]

Marco Aurélio Caldeira Torres

[email protected]

Centro Federal de Educação

Tecnológica de Januária

Estrada Januária, s/nº

Fazenda São Geraldo – Zona Rural

Januária/MG – CEP: 39480-000

Telefone: (38) 3621-1100 / 2108

E-mail: [email protected]

Site: www.cefetjanuaria.edu.br

Acessibilidade aos portadores

de deficiência visual no uso

do telefone celular

Ronan Marcelo Martins

[email protected]

Igor Antonio Kuhnen

[email protected]

Ensino aliado à tecnologia

Ghilson Ramalho Corrêa

[email protected]

Centro Federal de Educação

Tecnológica do Mato Grosso

Rua Prof

. Zulmira Canavarros, 95

Centro – Cuiabá/MT

CEP: 78005-390

Telefones: (65) 3264-5635 /

3314 / 3500

Fax: (65) 3322-6539

E-mail: [email protected]

Site: www.cefetmt.br

Pesquisa incorpora microondas

em processos industriais

Augusto Fonsêca

[email protected]

Adriana Almeida Silva

[email protected]

Centro Federal de Educação

Tecnológica da Paraíba

Av. 1º de Maio, 720

Jaguaribe – João Pessoa/PB

CEP: 58015-905

Telefones: (83) 3208-3000 / 3241-4408

Fax: (83) 3208-3088

E-mail: [email protected]

Site: www.cefetpb.edu.br

Sonda diminui seqüelas

do câncer de mama

Iran José Oliveira da Silva

[email protected]

Centro Federal de Educação

Tecnológica de Pernambuco

Av. Prof. Luiz Freire, 500 – Curado

Recife/PE – CEP: 50740-540

Telefones: (81) 2125-1600 / 1604

Fax: (81) 3271-2338

E-mail: [email protected]

Site: www.cefetpe.br

A metrologia no cotidiano e suas

principais funções

Danilo Cavalcante Braz

[email protected]

Carlos Alberto Lopes Fonteles

[email protected]

Ayrton de Sá Brandim

[email protected]

Bioinformática estrutural

aplicada à farmacogenética

Ricardo Martins Ramos

[email protected]

Ayrton de Sá Brandim

[email protected]

Hermes Luís Neubauer de Amorim

[email protected]

Centro Federal de Educação

Tecnológica do Piauí

Praça da Liberdade, 1597 – Centro

Teresina/PI – CEP: 64000-040

Telefone: (86) 3215-5224

Fax: (86) 3215-5206

E-mail: [email protected]

Site: www.cefetpi.br

Classificação de falhas em

máquinas rotativas utilizando

redes neurais artificiais

Darley Fiácrio de Arruda Santiago

Jorge Nei Brito

Robson Pederiva

Utilização da flora nativa

com potencial econômico

Maria Edileide Alencar Oliveira

[email protected]

Pollyana Kelly Siqueira Sousa

[email protected];

[email protected]

Unidade de Ensino

Descentralizada de Floriano

Rua Francisco Urquiza Machado, 462

Meladão – Floriano/PI

CEP: 64800-000

Telefones: (89) 3515-2234 / 2239

Fax: (86) 3515-2234

E-mail: [email protected]

Site: www.cefetflo.edu.br/uned-floriano

A trajetória de uma empresa

incubada no hotel tecnológico:

o caso ForLogic Software

Márcio Jacometti

[email protected].br

Jeison Arenhart De Bastiani

jeison@forlogic,.com.br

Diogo Arenhart Marinho

[email protected]

Universidade Tecnológica

Federal do Paraná

Campus Cornélio Procópio

Avenida Alberto Carazzai, 1640

Cornélio Procópio/PR

CEP: 86300-000

Fone: (43) 3520-4000

Fax: (43) 3520-4010

Site: www.cp.cefetpr.br

Análise Experimental da

Influência de Redes PLC na

Qualidade da Energia Elétrica

Augusto César Fialho Wanderley

[email protected]

Antonio Luiz P. de Siqueira Campos

[email protected]

Rafael Briani Biondi

João Maria da Costa Moura

Centro Federal de

Educação Tecnológica

do Rio Grande do Norte

Av. Senador Salgado Filho, 1559

Tirol – Natal/RN – CEP: 59015-000

Telefone: (84) 4005-2600

Fax: (84) 4005-9728

E-mail: [email protected]

Site: www.cefetrn.br

Alternativas de minimização

dos impactos ambientais

da silvicultura nas microbacias

do Rio Grande do Sul

Fernando Riefel Guimarães

[email protected]

Jocelito Saccol de Sá

Centro Federal de Educação

Tecnológica de Pelotas

Praça 20 de Setembro, 455 – Centro

Pelotas/RS – CEP: 96015-360

Telefone: (53) 2123-1005

Fax: (53) 2123-1006

E-mail: [email protected]

Site: www.cefetrs.tche.br

Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
 
Milhares de Livros para Download:
 
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas

Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo
 
 