The nonlinear interaction of a single or a bidirectional electron beam and a background plasma is analyzed on the basis of electrostatic weak turbulence theory. It is found that for a sufficiently high electron beam density, the nonlinear interaction produces quasi-isotropic electron population. This is in contrast to our previous finding in which a relatively low electron beam density was adopted, and for which complete isotropization was not achieved. The present finding may thus provide a possible explanation for the observed isotropic solar wind electron distribution within the context of electrostatic nonlinear theory involving Langmuir and ion-sound turbulence, without the resorting to additional mechanisms such as the pitch angle scattering by electromagnetic whistler turbulence.

Ion-acoustic enhancements are investigated within the context of turbulent beam-plasma interaction processes. The analysis assumes a pair of counterstreaming electron beams interacting with the background plasma. Two-dimensional velocity space and two-dimensional wave number space are assumed for the analysis, with physical parameters that characterize typical ionospheric conditions. The solutions of the electrostatic weak turbulence theory show that the ion-acoustic wave levels are significantly enhanced when the computation is initialized with a pair of counterstreaming beams in contrast to a single beam. We suggest that this finding is highly relevant for the observed ion-acoustic enhancements in the Earth's ionosphere that are known to be correlated with auroral activity.

Resumo: Este trabalho apresenta a nova versão do aplicativo de apoio ao ensino de Geometria Descritiva para a modelagem de sólidos, o HyperCAL 3D 2. O grupo de pesquisa Virtual Design (ViD) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) desenvolveu uma nova metodologia de ensino para a Geometria Descritiva seguindo a abordagem da aprendizagem baseada em projetos (TEIXEIRA et al., 2006), o uso de objetos sólidos, uma nova nomenclatura e o uso de ferramentas de computação gráfica para auxiliar o processo de aprendizagem. Os principais objetivos são: reduzir o grau da abstração necessário para aprender os conceitos básicos; aproveitar os conhecimentos prévios dos estudantes; garantir o entendimento dos processos bidimensionais e os seus correspondentes tridimensionais e estimular o processo de aprendizagem a partir de problemas concretos com aplicações práticas. Um dos pilares que sustenta esta metodologia é um aplicativo gráfico, o HyperCAL 3D (TEIXEIRA et al., 2007), o qual teve sua primeira versão em 2006 e era baseado na linguagem VRML (AMES et al., 1997) e utilizava um plug-in para a visualização das geometrias. Apesar de limitar as interações, o uso desta tecnologia permitiu um rápido desenvolvimento da versão 1.0, o que garantiu a sua disponibilização a tempo de ser utilizada no segundo semestre de 2006, quando a nova metodologia foi implementada nas turmas de Geometria Descritiva do então novo curso de Design da UFRGS. A experiência com o uso do HyperCAL 3D 1.0 possibilitou avaliar o seu desempenho frente às necessidades do ensino da Geometria Descritiva e, assim, verificar suas qualidades e fraquezas. A partir deste conhecimento foi possível desenvolver uma nova versão, o HyperCAL 3D 2.0 com várias melhorias, tanto na sua interface que utiliza a tecnologia OpenGL, quanto em termos de recursos, como a possibilidade de imprimir os modelos. Este trabalho apresenta esta nova versão desta importante ferramenta de apoio ao ensino da Geometria Descritiva.