Matemática e as Profissões

MATEMÁTICA E AS PROFISSÕES

A Matemática faz parte de quase todas as profissões. Confira na tabela abaixo as aplicações da Matemática em algumas das profissões mais tradicionais.

Profissão	Aplicações
Administração	A administração requer muito planejamento, organização e controle. Portanto, é indispensável que o administador tenha habilidade em lidar com números. Muitas vezes ele deverá preparar orçamentos para projetos, planejar e controlar pesquisas, além de resolver situações que envolvam cálculos estatísticos. O trabalho do administrador está diretamente ligado com a exatidão dos números, e por isso ele precisa ter domínio da matemática para ser bem sucedido.
Agronomia	Cálculo dos componentes químicos destinados à fertilização e dimensionamento das áreas a serem cultivadas.
Arquitetura	A matemática é fundamental para que o arquiteto possa desenvolver o seu trabalho. O arquiteto trabalha na construção de casas, edifícios, reformas, restaurações e no planejamento de bairros e cidades. A arquitetura é uma união das áreas de exatas, humanas e arte, pois exige aptidões múltiplas, como o domínio de cálculos, desenhos intuitivos e história.
Cinema	Muitas animações que vemos no cinema utilizam a Matemática, através da computação gráfica. Desde o movimento dos personagens até o quadro de fundo podem ser criados por softwares que combinam pixels em formas geométricas, que são armazenadas e manipuladas. Os softwares codificam informações como posição, movimento, cor e textura de cada pixel. Para isso, utilizam vetores, matrizes e aproximações poligonais de superfícies para determinar a característica de cada pixel. Um simples quadro de um filme criado no computador tem mais de dois milhões de pixels, o que torna indispensável o uso de computadores para realizar todos os cálculos necessários.
Direito	O profissional do Direito utiliza a Matemática quando trabalha com causas que envolvam a realização de cálculos, como por exemplo bens, valores, partilhas e heranças.
Engenharia	A matemática é imprescindível à formação dos engenheiros, seja qual for o seu ramo (engenharia civil, engenharia elétrica etc). É usada na construção de edifícios, estradas, túneis, metrôs, ferrovias, barragens, portos, aeroportos, usinas, sistemas de telecomunicações, criação de dispositivos mecânicos, desenvolvimento de máquinas, entre outros.
Geologia	O geólogo utiliza diversos princípios da Matemática para escavar, conhecer e avaliar os segredos do solo e das pedras.
Jornalismo	A Matemática é útil aos jornalistas de economia e política, além daqueles que utilizam dados estatísticos em seus trabalhos.
Odontologia	O dentista utiliza a Matemática para calcular composições de amálgamas, posologias, doses de anestésicos e também para dimensionar próteses e aparelhos corretivos.
Psicologia	O psicólogo utiliza a Matemática para a análise de dados estatísticos e avaliação de testes.

Matemática e Música

Matemática e Música: em busca da harmonia

* Monografia apresentada por Larissa Suarez Peres
na Universidade do Grande ABC

1. Introdução: escalas musicais e relações matemáticas

Do ponto-de-vista acústico, os sons utilizados para produção de música (excetuando os sons de alguns instrumentos de percussão) possuem determinadas características físicas, tais como oscilações bem definidas (freqüências) e presença de harmônicos. Entende-se, no caso, por oscilações bem definidas o fato de que um som musical, na grande maioria das vezes, ocorre de forma sustentada (pouco ou muito), de maneira que sua característica de oscilação se mantém por alguns ou muitos ciclos, diferentemente dos ruídos e outros sons não musicais.

No que diz respeito à presença de harmônicos cabe lembrar que a maioria dos sons musicais não ocorre apenas em seu modo mais simples de vibração (modo fundamental), pois são compostos sempre deste modo (fundamental) e de mais outros, chamados de modos harmônicos, que nada mais são do que o corpo vibrante oscilando também com freqüências múltiplas inteiras (x2, x3, x4, etc) da freqüência do modo fundamental.

Os harmônicos presentes em um som são componentes extremamente importantes no processo musical, tanto na formação das escalas musicais, como na harmonia musical. Por causa dessas características naturais, sons com alturas (freqüências) diferentes, quando postos a ocorrer ao mesmo tempo, podem criar sensações auditivas esteticamente diferentes.

Em uma primeira análise, podemos entender que dois sons que mantêm uma relação inteira entre os valores de suas freqüências fundamentais certamente resultarão em uma sensação auditiva natural ou agradável, pelo fato de seus harmônicos estarem em "simpatia" ou "consonância". No caso específico em que a freqüência fundamental de um som (f1) é o dobro da freqüência fundamental de outro (f2), diz-se que o primeiro está uma oitava acima do segundo (f1=2. f2).

Se quisermos gerar dois sons musicais diferentes, que sejam perfeitamente consonantes, estes deverão manter uma relação de oitava, onde todos os harmônicos do som mais alto estarão em perfeita consonância com o som mais baixo. No entanto, sons gerados simultaneamente em alguns outros intervalos diferentes da oitava podem produzir sensação agradável aos nossos ouvidos, por conterem também uma boa parte de harmônicos coincidentes, que na realidade é o intervalo chamado de quinta, e que mantém uma relação de 3:2.

É claro que se fossem utilizados somente os intervalos de oitava e de quinta para criar sons em música, o resultado seria bastante pobre pela escassez de notas. Assim, várias civilizações procuraram desenvolver, científica e experimentalmente, gamas de freqüências dentro do intervalo de oitava, com as quais pudessem construir suas músicas. A essas gamas dá-se o nome de escalas musicais, e há uma variedade delas, baseadas em critérios diferentes para a definição das notas.

Intervalo	Relação
terça menor terça quarta quinta sexta menor sexta oitava	6:5 (1,200) 5:4 (1,250) 4:3 (1,333) 3:2 (1,500) 8:5 (1,600) 5:3 (1,667) 2:1 (2,000)

Intervalos consonantes

Além da oitava e da quinta, outros intervalos de sons também são considerados esteticamente consonantes pela maioria dos autores, e estão apresentados na tabela acima. Cabe ressaltar que os intervalos em questão foram representados por suas relações matemáticas no que diz respeito à relação harmônica. Tomemos como exemplo o caso do intervalo de quinta: sua freqüência é igual à freqüência do terceiro harmônico da nota de referência (três vezes a freqüência da fundamental), e é dividida por dois, de forma a abaixar uma oitava, para cair dentro da mesma oitava da nota de referência, daí a relação 3:2.

Os harmônicos de uma nota musical são precisamente esses sons parciais que compõem sua sonoridade, e a Série Harmônica desta mesma nota caracteriza-se pela seqüência de tais sons ordenada do grave ao agudo. A sonoridade de um instrumento ou de uma voz humana apresenta-se tanto mais brilhante quanto maior sua riqueza em harmônicos superiores, aquilo que nos faz atribuir adjetivos ao som produzindo por determinados instrumentos associa-se diretamente à distribuição dos harmônicos daquele som.

Com relação à produção e uso de harmônicos, os executantes de instrumentos de sopro podem obter o harmônico seguinte à fundamental bem como o posterior a este soprando seus instrumentos com maior intensidade, assim como os instrumentistas de corda produzem harmônicos tocando uma corda levemente em pontos adequados, o que a faz vibrar em determinadas seções associadas ao harmônio que se deseja evidenciar.

A Matemática na Medicina Veterinária

MATEMÁTICA NA MEDICINA VETERINÁRIA

* Artigo escrito por Marcela Nunes Videira, estudante de Medicina Veterinária da Universidade Federal da Amazônia.

A matemática esteve presente em grande parte da história, contribuindo significativamente para o desenvolvimento do pensamento racional. Percorreu a Antigüidade Clássica, “driblou” a Idade Média, chegou à Idade Moderna e desenvolve-se cada vez mais no Mundo Contemporâneo.
Nos dias atuais, há uma grande evolução na chamada modelagem matemática, uma integração e universalização da matemática com outras áreas do conhecimento, vindo contribuir, principalmente, para o maior desenvolvimento de tecnologias e maior controle sobre o funcionamento de sistemas.

É bom lembrar, que esta área de pesquisa não foi uma criação recente, apenas evoluiu, gradativamente, até chegar aos modelos existentes. No período clássico, muito antes de existir os aparatos tecnológicos que existem hoje, filósofos já previam a grande importância que a matemática teria: “Todas as coisas são números” (Pitágoras), “Os números governam o mundo” (Platão). Fibonacci (1180-1250), matemático italiano, publicou um livro contendo uma série de problemas, dentre eles um sobre reprodução de coelhos, cuja resolução dava origem à chamada seqüência de Fibonacci,na qual cada termo, após os dois primeiros, é a soma dos dois anteriores,esta seqüência mostrou-se bastante útil na descrição de fenômenos da Botânica, da Genética e em outros campos do conhecimento.

No entanto, só a partir do período Renascentista passou-se a enfatizar a importância das observações científicas serem expressas numa linguagem matemática precisa. É necessário medir o que é mensurável e tornar mensurável o que não o é, dizia Galileu Galilei, um dos mais importantes cientistas do séc. XVII. Ele também dizia que o livro da natureza estava escrito na linguagem matemática.

Descartes acreditava que o filosofo, para construir um novo conhecimento, devia partir dos aspectos mais simples para os mais complexos. E finalmente, testar através de cálculos e mais cálculos se nada tinha sido esquecido (um tipo de validação).Ele queria aplicar o “método matemático” à reflexão filosófica, queria provar as verdades filosóficas semelhantemente como se prova um princípio da matemática, empregando para tanto a mesma ferramenta que se usa no trabalho com os números: a razão.

Se olharmos os livros e textos de Biologia, Medicina, Agronomia, etc, que são utilizados hoje em nossas Universidades e compararmos com aqueles de vinte anos atrás, notaremos que hoje estes livros contêm muito mais fórmulas matemáticas do que no passado.A tendência de todas as Ciências é cada vez mais de se "matematizarem" em função do desenvolvimento de modelos matemáticos que descrevem os fenômenos naturais de maneira adequada.O ritmo intenso do desenvolvimento tecnológico dos tempos atuais produz o seguinte fenômeno: é cada vez menor o tempo decorrente entre o desenvolvimento de uma teoria matemática aplicativa e sua utilização prática.

É óbvio que na medicina veterinária não é diferente, a modelagem matemática está constantemente presente, já está contribuindo no planejamento terapêutico e cirúrgico das mais variadas doenças, no desenvolvimento de modelos para a dinâmica do sistema cardiovascular, do sistema respiratório, crescimento de tumores, transporte, dosagem e absorção de fármacos, treinamento de cirurgias, na área de epidemiologia de doenças infecciosas, genética, dentre outros.

A matemática auxilia, de maneira significativa, em pesquisas genéticas, para o melhoramento de espécies e, conseqüentemente, melhor otimização da produção pecuária, através da teoria da probabilidade, que permite descobrir as chances de se obter determinado resultado, proveniente de um cruzamento experimental.

Funções matemáticas podem ajudar o médico veterinário no cálculo da freqüência cardíaca ou respiratória de um paciente, permitindo que se tenha um diagnóstico preciso sobre o estado em que este se encontra, aumentando as possibilidades de se obter êxito no tratamento de algum distúrbio fisiológico.

A dosagem de um determinado medicamento é indispensável durante a recuperação de um animal, pois se houver algum excesso ou falta de substância no organismo, pode haver alteração radical no metabolismo.Em casos cirúrgicos, a medida certa do anestésico pode determinar o desfecho de uma cirurgia. Essas dosagens são determinadas de acordo com o peso do animal, através de cálculos de razão e proporção associados a conhecimentos farmacológicos.

No aspecto ecológico, pode-se modelar a relação entre predador e presa, analisando o crescimento excedente de uma população em relação à outra, obtendo dados sobre extinção e permitindo maior controle sobre as espécies e o ecossistema.

Quanto a doenças infecciosas, a matemática pode auxiliar na análise do crescimento de populações de vírus e bactérias, através de curvas de exponenciais ou logísticas determinando o impacto de epidemias, ou ainda o crescimento de "culturas" de bactérias, úteis no desenvolvimento de novas substâncias para o atendimento a indústria farmacêutica.

Em síntese, a matemática é cada vez mais essencial à medicina veterinária, pois através dela permiti-se ao profissional desta área, a criação de modelos e métodos para solucionar as mais diversas situações, favorecendo uma melhor integração do problema e sua resolução prática.

Matemática e Páscoa

MATEMÁTICA E PÁSCOA

O matemático Johann Friederich Carl Gauss propôs um método para determinar as datas de Páscoa, cujas regras foram definidas no Concílio de Nicéia (325 d.C.).

Conforme definido, a Páscoa deve ser celebrada no domingo seguinte à primeira lua cheia da Primavera (na Europa). Gauss desenvolveu uma regra prática para calcular a data da Páscoa no calendário gregoriano, a partir de 1583.

Considere A como sendo o ano, e m e n dois números que variam ao longo do tempo de acordo com a seguinte tabela:

Ano	Valores
1583-1699	m=22, n=2
1700-1799	m=23, n=3
1800-1899	m=23, n=4
1900-2099	m=24, n=5
2100-2199	m=24, n=6

Considere também:

a o resto da divisão de A por 19
b o resto da divisão de A por 4
c o resto da divisão de A por 7
d resto da divisão de 19a+m por 30
e o resto da divisão de 2b+4c+6d+n por 7

Então a Páscoa será no dia 22+d+e de março ou d+e-9 de Abril

Observações:

1. O dia 26 de abril deve ser sempre substituído por 19 de abril.

2. O dia 25 de abril deve ser substituído por 18 de abril se d=28, e=6 e a>10.

Você quer saber como Gauss chegou a essa conclusão? Nós também gostaríamos de saber :-)

Neste blog você ira saber um pouco mais sobre a Matemática