Modelagem matemática da dinâmica do mercúrio no Rio Madeira por meio de equações de diferenças: análise socioambiental e possibilidades para o ensino de Matemática

dc.contributor.advisor1Silveira, Graciele Paraguaia
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6251988404047002
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8610-4841
dc.contributor.authorAlmeida, José Reis de
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3123405693832777
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0008-2262-6107
dc.contributor.refereeMereu, Ana Cristina de Oliveira
dc.contributor.refereeMarcolino, Raimundo dos Santos
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/4361743248742740
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/1630743969883674
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-7214-620X
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-2479-6811
dc.date.accessioned2026-10-26T23:33:46Z
dc.date.issued2026-09-24
dc.description.abstractMercury contamination associated with gold mining constitutes a relevant socio-environmental issue in the Amazon, particularly in river systems upon which riverside populations depend. This research aimed to analyze the contributions of a mathematical model based on difference equations to the understanding of the dynamics of mercury concentrations in the Madeira River, considering its socio-environmental implications and possibilities for Mathematics Education. The study consists of applied research with a predominantly quantitative approach, complemented by bibliographic, documentary, and socio-environmental interpretation procedures. The stretch of the Madeira River between Porto Velho and Calama, in the state of Rondônia, was represented by four consecutive compartments—Porto Velho, São Carlos, Nazaré, and Calama—connected by effective mechanisms of longitudinal transfer, removal, and external inputs. The dynamics were formulated as a discrete linear system of difference equations, implemented in spreadsheets, and analyzed under a reference configuration, a condition of greater transport, and a scenario of intensified external inputs. The temporal evolution of concentrations, equilibrium states, asymptotic stability, and convergence times were examined. The results demonstrated that all analyzed configurations were asymptotically stable, although they produced substantially distinct equilibria. The analysis evidenced that mathematical stability does not necessarily imply low concentrations, and that changes introduced upstream can reverberate in downstream compartments. As an unfolding of the investigation, a didactic proposal for High School was developed, grounded in Mathematical Modeling, Critical Mathematics Education, and Didactic Transposition. It is concluded that difference equations constitute a consistent tool to investigate the relationships between the transport, removal, and inputs of mercury, articulating mathematical analysis, socio-environmental interpretation, and possibilities for Mathematics Education.eng
dc.description.resumoA contaminação por mercúrio associada à mineração aurífera constitui uma problemática socioambiental relevante na Amazônia, particularmente em sistemas fluviais dos quais dependem populações ribeirinhas. Esta pesquisa teve como objetivo analisar as contribuições de um modelo matemático baseado em equações de diferenças para a compreensão da dinâmica das concentrações de mercúrio no Rio Madeira, considerando suas implicações socioambientais e possibilidades para o Ensino de Matemática. Trata-se de pesquisa aplicada, de abordagem predominantemente quantitativa, complementada por procedimentos bibliográficos, documentais e de interpretação socioambiental. O trecho do Rio Madeira entre Porto Velho e Calama, em Rondônia, foi representado por quatro compartimentos consecutivos – Porto Velho, São Carlos, Nazaré e Calama – conectados por mecanismos efetivos de transferência longitudinal, remoção e aportes externos. A dinâmica foi formulada como um sistema linear discreto de equações de diferenças, implementado em planilhas eletrônicas e analisado em uma configuração de referência, uma condição de maior transporte e um cenário de intensificação dos aportes externos. Foram examinados a evolução temporal das concentrações, os estados de equilíbrio, a estabilidade assintótica e os tempos de convergência. Os resultados mostraram que todas as configurações analisadas foram assintoticamente estáveis, embora tenham produzido equilíbrios substancialmente distintos. A análise evidenciou que estabilidade matemática não implica necessariamente baixas concentrações e que alterações introduzidas a montante podem repercutir nos compartimentos a jusante. Como desdobramento da investigação, elaborou-se uma proposta didática para o Ensino Médio, fundamentada na Modelagem Matemática, na Educação Matemática Crítica e na Transposição Didática. Conclui-se que as equações de diferenças constituem uma ferramenta consistente para investigar relações entre transporte, remoção e aportes de mercúrio, articulando análise matemática, interpretação socioambiental e possibilidades para o Ensino de Matemática.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationALMEIDA, José Reis de. Modelagem matemática da dinâmica do mercúrio no Rio Madeira por meio de equações de diferenças: análise socioambiental e possibilidades para o ensino de Matemática. 2026. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências Exatas) – Universidade Federal de São Carlos, Campus Sorocaba, 2026. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.14289/24892.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24892
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus Sorocaba
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Exatas - PPGECE
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectModelagem matemáticapor
dc.subjectEquações de diferençaspor
dc.subjectContaminação por mercúriopor
dc.subjectRio Madeirapor
dc.subjectEnsino de matemáticapor
dc.subjectMathematical modelingeng
dc.subjectDifference equationseng
dc.subjectMercury contaminationeng
dc.subjectMadeira rivereng
dc.subjectMathematics educationeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
dc.subject.cnpqCIENCIAS HUMANAS::EDUCACAO::ENSINO-APRENDIZAGEM
dc.subject.ods3. Saúde e Bem-Estar
dc.subject.ods4. Educação de Qualidade
dc.subject.ods6. Água Potável e Saneamento
dc.subject.ods12. Consumo e Produção Responsáveis
dc.subject.ods15. Vida Terrestre
dc.titleModelagem matemática da dinâmica do mercúrio no Rio Madeira por meio de equações de diferenças: análise socioambiental e possibilidades para o ensino de Matemáticapor
dc.title.alternativeMathematical modeling of mercury dynamics in the Madeira River using difference equations: socio-environmental analysis and possibilities for Mathematics teachingeng
dc.typeDissertação

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