Prova 1 - Modelagem e Sistemas Dinâmicos

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Disciplina: Modelagem e Sistemas Dinâmicos (EEA122) 
Avaliação: Avaliação I - Individual Semipresencial 
Nota da Prova: 10,00 
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. Um processo pode ser definido como uma operação ou desenvolvimento natural que evolui 
progressivamente, caracterizado por uma série de mudanças graduais que se sucedem de modo 
relativamente fixo, conduzindo a um resultado ou finalidade particular. Já um sistema é uma disposição, 
conjunto ou coleção de partes, dentro de um universo, que estão conectadas ou relacionadas de tal 
maneira a formarem um todo. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para 
as falsas: 
 
( ) Projeto é o processo de concepção ou invenção de formas, partes e detalhes de um sistema. 
( ) A atividade de projeto pode ser considerada como planejamento para o surgimento de um produto 
ou sistema particular. O projeto é um ato inovador pelo qual o engenheiro, criativamente, usa 
conhecimentos e materiais para especificar a forma, função e conteúdo material de um sistema. 
( ) O projeto de engenharia é a principal tarefa de um engenheiro. É um processo complexo no qual 
tanto a criatividade quanto a capacidade analítica desempenham papéis fundamentais. 
( ) Projeto é o processo de concepção de formas, detalhes de uma construção civil, apenas, não sendo 
utilizado em outras áreas. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) F - V - V - V.
 b) V - V - F - V.
 c) V - F - V - V.
 d) V - V - V - F.
 
2. A Teoria dos Sistemas Dinâmicos remonta aos trabalhos de Henri Poincaré sobre equações diferenciais, 
ao final do século XIX. Dado que a maioria das equações diferenciais não pode ser resolvida por meio de 
fórmulas, Poincaré defendeu uma nova abordagem: as soluções devem ser objeto de uma análise 
qualitativa, utilizando as ferramentas geométricas e probabilísticas disponíveis, a qual deve ser 
complementada com um estudo numérico da equação diferencial. Com base no exposto, analise as 
sentenças seguintes: 
 
I- Sistema é uma entidade que processa um conjunto de sinais (entradas), resultando em um outro 
conjunto de sinais (saídas). Um sistema pode ser construído com componentes físicos, elétricos, 
mecânicos ou sistemas hidráulicos (realização em hardware) ou pode ser um algoritmo que calcula uma 
saída de um sinal de entrada (realização em software). 
II- A Engenharia de Sistemas é uma abordagem interdisciplinar que torna possível a concretização de 
'Sistemas' de elevada complexidade. O seu foco encontra-se em definir, de maneira precoce no ciclo de 
desenvolvimento de um sistema, as necessidades do usuário, bem como as funcionalidades requeridas, 
realizando a documentação sistemática dos requisitos, e abordando a síntese de projeto e a etapa de 
validação de forma a considerar o problema completo. 
III- Sistema é um conjunto de objetos agrupados por alguma interação ou interdependência, de modo que 
existam relações de causa e efeito nos fenômenos que ocorrem com os elementos do conjunto. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 
FONTE: https://impa.br/pesquisa/sistemas-dinamicos-e-teoria-ergodica/. Acesso em: 22 jun. 2020. 
 a) Somente a sentença II está correta. 
 b) As sentenças I e II estão corretas. 
 c) As sentenças I e III estão corretas. 
 d) As sentenças II e III estão corretas. 
 
3. Nos sistemas de parâmetros concentrados (lumped) as propriedades/estados do sistema são considerados 
homogêneos em todo volume de controle. As variações espaciais são desprezadas e são descritos por um 
número finito de equações diferenciais ou a diferenças ordinárias. Já os sistemas de parâmetros 
distribuídos são descritos por um número infinito de equações ordinárias ou por equações diferenciais 
parciais. Todo sistema real é distribuído. Com base no exposto, analise as sentenças a seguir: 
 
I- Em sistemas de parâmetros concentrados, podemos concentrar um modelo desprezando algumas 
variações nos elementos físicos utilizados no modelo, considerando algumas propriedades como 
homogêneas. 
II- Em sistemas de parâmetros distribuídos, essas variações que podem ocorrer nos elementos físicos são 
consideradas, caracterizando o modelo por um número infinito de equações ordinárias, ou através de 
equações diferenciais parciais. 
III- Não é correto utilizarmos os termos sistemas de parâmetros concentrados e sistemas de parâmetros 
distribuídos em controle de sistemas, pois esses termos referem-se a outra área da ciência. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) As sentenças I e III estão corretas. 
 b) As sentenças II e III estão corretas. 
 c) As sentenças I e II estão corretas. 
 d) Somente a sentença I está correta. 
 
4. Sistema é uma entidade que processa um conjunto de sinais (entradas), resultando em um outro conjunto 
de sinais (saídas). Um sistema pode ser construído com componentes físicos, elétricos, mecânicos ou 
sistemas hidráulicos (realização em hardware) ou pode ser um algoritmo que calcula uma saída de um 
sinal de entrada (realização em software). Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Os sistemas são classificados quanto ao comportamento dos seus elementos (variáveis), como 
sistemas estáticos ou dinâmicos. 
 b) Os sistemas são classificados quanto ao comportamento dos seus elementos (constantes), como 
sistemas possíveis ou impossíveis. 
 c) Os sistemas são classificados quanto ao comportamento dos seus elementos (variáveis), como 
sistemas determinados ou indeterminados. 
 d) Os sistemas são classificados quanto ao comportamento dos seus elementos (constantes), como 
sistemas invariantes ou variáveis. 
 
5. Um sistema é a combinação de componentes que interagem em conjunto para atingir um determinado 
objetivo. Sistemas podem ser parte de outros sistemas, ou seja, um componente de um sistema pode ser, 
por si só, um outro sistema (temos então, subsistemas). A Teoria de Sistemas, cujas partes fundamentais 
serão abordadas neste curso, ocupam-se do estudo das propriedades básicas, comuns a muitos sistemas 
usados em Engenharia. Sistemas não são restritos a algo físico. Podemos ter sistemas em economia, 
sistemas biológicos, sistemas sociológicos etc. A questão é saber identificar um sistema. Modelos 
dinâmicos são modelos matemáticos formados por um conjunto de equações diferenciais. Eles são 
utilizados para a análise e projeto em controle. Com base no exposto, analise as sentenças a seguir: 
 
I- Sistema é uma combinação de componentes atuando em conjunto para a realização de um objetivo 
especificado. 
II- Os componentes ou elementos interagindo possuem relações de causa e efeito (ou de entrada-saída). 
III- Um sistema pode ser considerado dinâmico quando as variáveis de saída ou variáveis dinâmicas 
atuais dependem das condições iniciais do sistema e/ou das variáveis de entrada anteriores. As variáveis 
dinâmicas de um sistema variam com o tempo. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Somente a sentença I está correta. 
 b) As sentenças I, II e III estão corretas.
 c) Somente a sentença II está correta. 
 d) Somente a sentença III está correta. 
 
6. Desenho assistido por computador (DAC; em inglês: computer aided design - CAD) é o nome genérico 
de sistemas computacionais (software) utilizados pela engenharia, geologia, geografia, arquitetura e 
design para facilitar o projeto e desenho técnicos. No caso do design, este pode estar ligado 
especificamente a todas as suas vertentes (produtos como vestuário, eletroeletrônicos, automobilísticos 
etc.), de modo que os jargões de cada especialidade são incorporados na interface de cada programa. 
Com relação ao exposto, analise as sentenças a seguir: 
 
I- Atualmente, a modelagem física também é realizada através do software CAD (Computer Aided 
Design). É prático e reduz custos. 
II- A construção de plantas-piloto para representação de sistemas é uma forma de modelagem física. 
Atualmente, temos a impressão 3D, que facilita e reduz o tempo de construção do protótipo. 
III- O desempenho ouo comportamento de sistemas de engenharia é obtido através da determinação de 
modelos, por meio de equações matemáticas que representam leis físicas fundamentais. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Somente a sentença I está correta. 
 b) Somente a sentença II está correta. 
 c) As sentenças I, II e III estão corretas.
 d) Somente a sentença III está correta. 
 
7. Esses sistemas também são caracterizados por elementos físicos semelhantes aos demais sistemas. No 
caso, a resistência térmica que dissipa e a capacitância térmica que armazena energia. Com base no 
exposto, assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Essas características referem-se aos sistemas hidráulicos.
 b) Essas características referem-se aos sistemas térmicos. 
 c) Essas características referem-se aos sistemas mecânicos. 
 d) Essas características referem-se aos sistemas elétricos. 
 
8. A construção de modelos físicos e matemáticos sempre envolve simplificações e desconhecimentos que 
impedem que o sistema real seja reproduzido com perfeição total. A arte aqui consiste em obter as 
representações físico matemáticas mais simples possíveis, mas que consigam se aproximar 
adequadamente da realidade. Todo e qualquer sistema dinâmico pode ser descrito por meio de equações 
diferenciais ou por meio de dados provenientes de ensaios. Nos interessam os sistemas dinâmicos que 
possam ser adequadamente descritos por EDO com coeficientes constantes (SLIT). Nestes sistemas, a 
estrutura do modelo matemático não varia no tempo e a resposta independe do instante em que a entrada 
é aplicada. Os modelos matemáticos podem ser obtidos através de leis físicas (teorema do Baricentro, 
teorema do Momento Angular, Leis de Kirchhoff, lei do balanço de massas, teorema da continuidade, lei 
de Lenz etc.). Com base no exposto, analise as sentenças a seguir: 
 
I- Modelos ou sistemas concentrados, ou também denominados de parâmetros concentrados, são aqueles 
que podem ser representados por um número finito de equações diferenciais ordinárias, pois são 
caracterizados por um número finito de variáveis. 
II- Todo e qualquer sistema real é distribuído, porém, dada a complexidade, podemos utilizar 
aproximações. 
III- Todo e qualquer sistema real é distribuído, porém, dada a complexidade, não podemos utilizar 
aproximações. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) As sentenças I e II estão corretas. 
 b) Somente a sentença II está correta. 
 c) As sentenças I e III estão corretas. 
 d) As sentenças II e III estão corretas. 
 
9. A modelagem de sistemas dinâmicos abre caminho para outra área de extrema importância na sua 
formação de engenheiro eletricista: a área de sistemas de controle. Para você projetar o controle de 
qualquer sistema, é preciso conhecer seu funcionamento e representá-lo a partir das leis físicas 
conhecidas. Com base nisso, assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Modelar pode significar descrever os sistemas físicos. É realizar através da utilização de equações 
diferenciais e algébricas para descrever o comportamento através da correlação entre as variáveis dos 
sistemas físicos. 
 b) A modelagem 3D veio para revolucionar o mercado, com ela o engenheiro pode, a partir de imagens 
renderizadas, que se assemelham a fotos, ter uma ideia 100% concreta de como ficará o projeto. 
 c) Modelar pode significar descrever os sistemas químicos. É realizar através da utilização de equações 
diferenciais e algébricas para descrever o comportamento através da correlação entre as variáveis dos 
sistemas químicos, apenas. 
 d) Modelar significa elaborar por modelo ou por um molde. Em engenharia de controle utilizamos 
moldes nos processos industriais. 
 
10.Com a modelagem dinâmica, podemos representar fisicamente uma linha de transmissão de energia, uma 
usina hidroelétrica ou uma usina eólica, entre outros sistemas fundamentais no escopo da engenharia 
elétrica. A partir dessa representação física, o modelo pode ser utilizado para simularmos o 
comportamento dos sistemas nas fases de planejamento e projeto, além do estudo e análise de sistemas 
em operação. Com base nisso, assinale a alternativa CORRETA: 
 a) O controle automático de sistemas só é possível a partir da modelagem dinâmica.
 b) O controle automático de sistemas só é possível a partir da modelagem estática. 
 c) O controle automático de sistemas só é possível a partir da modelagem 3D. 
 d) Não é possível modelar o controle automático de sistemas. 
 
Prova finalizada com 10 acertos e 0 questões erradas.