terça-feira, 15 de novembro de 2011

Ondas de Radios Am e Fm



        As ondas são avaliadas segundo o comprimento em que se expressam, dependendo esse comprimento do emissor em que se verifica a agitação.
        Fina vara tangendo as águas de um lago provocará ondas pequenas, ao passo que a tora de madeira, arrojada ao lençol líquido, traçará ondas maiores.
        Um contrabaixo lança-las-á muito longas.
        Um flautim desferi-las-á muito curtas.
        As ondas ou oscilações eletromagnéticas são sempre da mesma substância, diferenciando-se, porém, 
  • na pauta do seu comprimento ou distância que se segue do penacho ou crista de uma onda à crista da onda seguinte; 
  • em vibrações mais, ou menos rápidas, conforme as leis de ritmo em que se lhes identifica a frequência diversa.
        Que é, no entanto, uma onda?
        À falta de terminologia mais clara, diremos que uma onda é determinada forma de ressurreição da energia, por intermédio do elemento particular que a veicula ou estabelece.
        Partindo de semelhante princípio, entenderemos que a fonte primordial de qualquer irradiação é o átomo ou partes dele em agitação, despedindo raios ou ondas que se articulam, de acordo com as oscilações que emite.
[29 - página 22]  - André Luiz - 1959
Glossário de Física
  • Onda estacionária. A resultante de dois trens de onda, de mesmo comprimento de onda, freqüência e amplitude, deslocando-se em direções opostas através do mesmo meio.
  • Onda longitudinal. Uma onda na qual a partícula do meio de propagação vibra para a frente e para trás ao longo da trajetória seguida pela onda no meio.
  • Onda mecânica. Uma perturbação que se desloca através da matéria.
  • Ondas de rádio. Também chamadas ondas hertzianas. Radiações eletromagnéticas produzidas por inversões rápidas de corrente em um condutor.
  • Ondas eletromagnéticasOndas transversais no espaço, tendo uma componente elétrica e uma componente magnética, perpendiculares entre si e normais à direção de propagação.
  • Onda transversal. Uma onda em que as partículas do meio vibram em ângulo reto com a trajetória da onda no meio de propagação.

ONDA ELETROMAGNéTICA: onda constituída por um componente de campo elétrico e um componente de campo magnético.

A onda eletromagnética compreende uma ampla variedade de ondas
  • ondas sonoras,   (Ver em: Vibrações)
  • ondas de calor,   (Ver em: Luz e Calor)
  • ondas luminosas, 
  • ondas Hertzianas (conhecidas como ondas de radio freqüência e vulgarmente como ondas de radio), 
  • ondas de raios X 
  • e diversas outras ondas.

        As ondas curtas referem-se à parte do espectro eletromagnético que corresponde às freqüências compreendidas entre 3 e 30 MHz. Sua principal característica é a propagação a longas distâncias, tornando possíveis comunicações tais como 
  • emissões radiofônicas internacionais (international shortwave broadcasting), 
  • radioamadorismo (ham radio) 
  • e coordenação de viagens a longa distância por estações móveis marítimas.

Faixas de Rádio Frequência 
        Essas freqüências foram classificadas em faixas da seguinte forma:
  • Ondas Longas (LF): de 100.000 Hz a 500.000 Hz, propaga-se muito bem na água e razoavelmente no ar. Muito usadas em comunicações marítimas. Requer altíssima potência para se propagar através do ar.
  • Ondas Médias (OM): de 500.000 Hz a 1.700.000 Hz, propaga-se com facilidade no ar, usado na radiodifusão a média distância (até 1000 Km) e reflete-se nas camadas mais baixas da atmosfera, podendo conduzir os sinais de áudio com adequada resolução (música, locução, etc.).
  • Ondas Curtas (HF): de 1.700.000 Hz a 30.000.000 Hz, propaga-se muito bem com menor necessidade de potência (Amplitude), reflete sua propagação nas camadas mais altas da atmosfera, usados nas comunicações de longas distâncias, mas sua resolução de áudio é muito pequena, por isso é mais recomendado para veicular sinais de telégrafos ou locuções radiofônicas.
  • Ondas Muito Curtas (VHF): de 30.000.000 Hz até 300.000.000 Hz, propaga-se muito bem no ar e também no vácuo, mas raramente se reflete nas camadas atmosféricas, além de ter alta capacidade de definição de áudio e imagem, conveniente para transmissão de sons em alta-fidelidade e imagens de TV, mas sua capacidade de recepção se perde na curvatura da terra após 60 Km.
  • Ondas Ultra Curtas (UHF): de 300.000.000 Hz a l.000.000.000 Hz (1 Gigahertz), usadas nas comunicações de linkagens por possuírem um alto poder de definição e não precisarem de muita potência de propagação além de terem maior possibilidade de direcionamento.
COMO AS ONDAS CURTAS DIFEREM DA AM/FM?
        A transmissão AM (ondas médias), seguem a curvatura da Terra mas elas são rapidamente absorvidas, limitando a distância da transmissão. Os sinais FM só podem ser recebidos se o receptor dispor de uma antena. A qualidade desses sinais soa muito bons, mas a distância alcançada é extremamente limitada.
        As transmissões de ondas curtas não tem a mesma qualidade de som que as de AM/FM, porém, a área coberta pelas ondas curtas é bem maior. Uma nova tecnologia, as "ondas curtas digital", tem o potencial de melhorar a qualidade do som com a grande área coberta dos rádios de ondas curtas de hoje em dia.

OUTROS REINOS ONDULATóRIOS 
        Salientando-se no oceano da Vida Infinita, outros reinos ondulatórios se espraiam, ofertando novos campos de evolução ao Espírito, que a mente ajustada às peculiaridades do Planeta não consegue perceber.
        Sigamos através das oscilações mais curtas e seremos defrontados pelas ondas do infravermelho.
        Começam a luz e as cores visíveis ao olhar humano.
        As microondas, em manifestação ascendente, determinam nas fibras intraretinianas, segundo os potenciais elétricos que lhes são próprios, as imagens das sete cores fundamentais, fàcilmente descortináveis na luz branca que as sintetiza, por intermédio do prisma comum, criando igualmente efeitos psíquicos, em cada criatura, conforme os estados mentais que a identifiquem.
        Alteia-se a ordem das ondas e surgem, depois do vermelho, o alaranjado, o amarelo, o verde, o azul, o anilado e o violeta.
        No comprimento de onda em que se localiza o violeta, em 4/10.000 de milímetro, os olhos humanos cessam de enxergar; todavia, a série das oscilações continua em progressão constante e a chapa fotográfica, situada na vizinhança do espectro, revela a ação fotoquímica do ultravioleta e, ultrapassando-o, aparecem as ondas imensamente curtas dos raios_X, dos raios gama, dirigindo-se para os raios cósmicos, a cruzarem por todos os departamentos do Globo.
        Semelhantes notas oferecem ligeira idéia da transcendência das ondas nos reinos do Espírito, com base nas forças do pensamento.

Ondas de Radios Am e Fm

Onda
 As ondas podem ser classificadas como um movimento harmônico simples.
Uma onda em física
é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e 
periódica no tempo. A oscilação espacial é caracterizada pelo comprimento de onda e a periodicidade no tempo é medida pela freqüência da onda, que é o inverso do seu período. Estas duas grandezas estão relacionadas pelavelocidade de propagação da onda.
Fisicamente uma onda é um pulso energético que se propaga
através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso). 
Segundo alguns estudiosos e até agora observado, nada impede que uma 
onda magnética se propague no vácuo ou através da matéria, como é o caso
das ondas eletromagnéticas
no vácuo ou dos neutrinos através da matéria onde as partículas do meio
oscilam à volta de um ponto médio, mas não se deslocam; exceto pela radiação eletromagnética, e provavelmente as ondas gravitacionais,
que podem se propagar através do vácuo, as ondas existem em um meio 
cuja deformação é capaz de produzir forças de restauração através das 
quais elas viajam e podem transferir energia de um lugar para outro sem 
que qualquer das particulas do meio seja deslocada permanentemente como 
acontece num imã; isto é, nenhuma massa transportada associada pode 
anular o efeito magnético. Em lugar disso, qualquer ponto particular 
oscila em volta de um ponto fixo.
Uma onda pode ser longitudinal quando a oscilação ocorre na direcção da 
propagação, ou transversal quando a oscilação ocorre na direcção 
perpendicular à direcção de propagação da onda.

segunda-feira, 14 de novembro de 2011

A diferenca entre Am e Fm

Em FM, o comprimento de onda é de alguns cm (FM utiiliza VHF e UHF, para transmitir) e, portanto, qualquer objeto com este tamanho é suficiente para refletir a onda. E, por outro lado, ela é bem penetrante e não se reflete bem, nas camadas da atmosfera. Vai se refletir nas camadas da ionosfera, que estão muito mais altas.

Já em AM, o comprimento é da ordem de metros. Portanto, ela usa muito bem as camadas atmosféricas, para se propagar, por reflexão.
FM, sem repetidoras, só tem alcance da linha do horizonte. (Por isso, normalmente, as antenas das estações de FM estão localizadas em morros).
AM não necessita de repetidoras e se propaga por saltos reflexivos, entre camadas atmosféricas e terra (ou, melhor ainda, mar)
O Am é de concepção bem mais antiga então a freqüência é mais baixa, isso faz com que o sinal que modula esta freqüência seja mais limitado nosso ouvido escuta sons de 20hz a 20 000hz +- o rádio am como a freqüência é baixa permite qua apenas sinais de 20 hetz até 5 000 hz modulem o sinal isso faz com que o som fique limitado a esta freqüência, no am a modulação(sinal com informação de audio) é enviado junto com a portadora( sinal fixo que tem a freqüência da estação) de forma que nos picos de audio a portadora aumenta de intensidade... digamos que a portadora tem 500w de potencia nos picos de audio ela vai a 750W. Assim qualquer interferencia(ráio, motor e até estática) que aumente o sinal da portadora irá sair no autofalante do seu rádio.

No Fm a modulação á feita através da mudança de freqüência do sinal transmitido e como a frquência é mais alta ela permite uma modulação de até 36khz+- conseguindo se transmitir dois canais de 16khz de banda de audio. assim a resposta de freqüência teórica do seu rádio fm é de 20hz até 16khz, assim você se você está escutando uma estação sintonizada em 100,3Mhz (milhões de hertz) quando temos um som agudo o sinal transmitido é de 100 336 000hz assim seu rádio entende subtrai os 100,3mhz e sobra os 36khz dividos nos 2 canais do estéreo....

Ondas de Rádio Am e Fm

Em 1887, o físico alemão Heinrich Rudolf Hertz descobriu os princípios básicos da emissão e da recepção de ondas de rádio.

No início, captava-se no receptor apenas um sinal contínuo. Somente depois de 1904, com o desenvolvimento da válvula termoiônica de Fleming, é que foi possível o início da transmissão vias ondas eletromagnéticas.

Para que essas ondas fossem portadoras de mensagens, elas deviam ser moduladas, isto é, deviam sofrer variações em suas amplitudes (AM) ou em suas frequências (FM).

As ondas de amplitude modulada (AM) são divididas em três faixas, pelos seus comprimentos de onda: ondas curtas (OC), ondas médias (OM) e ondas longas (OL). Devido ao longo alcance dessas ondas, elas são utilizadas por emissoras comerciais, nas comunicações entre aviões, por radioamadores, etc.

As ondas de frequência modulada (FM), embora tenham um alcance menor, podendo ser captadas apenas em um raio de pouco mais de 100 km da fonte emissora, apresentam melhor qualidade. Dessa forma, as ondas FM têm uma aplicação mais local, para pequenas distâncias. É por isso que, estando em São Paulo, você não pode captar no rádio emissoras de FM do Rio de Janeiro, enquanto algumas emissoras de AM podem ser captadas.

Num aparelho de televisão, uma faiza de ondas de FM é utilizada para levar sinais que se transformam em imagens e sons. Para cada emissora, há um conjunto de duas frequências próximas, uma transportando os sinais de imagem e a outra, os sinais de som. Alguns receptores de rádio têm sua banda de frequência ampliada, podendo "captar o som" de canais de TV.

http://www.fazendomatematica.com/2011/03/ondas-de-radio-am-e-fm-e-ondas-de-tv.html

terça-feira, 20 de setembro de 2011

Desvendando o Arco-íris

Desvendando o arco-íris ("Ciência, Ilusão e encantamento") é um livro de Richard Dawkins, publicado em 1998 que discute a relação entre a ciência e a arte pela perspectiva de um cientista.
Dawkins escreve para combater a percepção das pessoas comuns de que a ciência é entediante, não conseguindo entender porque os cientistas a acham não apenas importante mas também excitante, interessante e bonita. Dirigido pelas respostas ao seu livro O Relojoeiro Cego onde leitores perceberam a sua descrição do mundo como mecânica e sem emoção, Dawkins sentiu a necessidade de explicar que para ele como um cientista o mundo é cheio de maravilhas e uma fonte de prazer; este prazer não era por contrariar, mas pelo fato que ele não assume a causa de ações inexplicáveis ser devida a um ser divino e sim pelo conhecimento das leis da natureza.
Seu ponto de partida é a bem conhecida acusação de John Keats de que Isaac Newton destruiu a beleza do arco-íris explicando-o. O objetivo do livro é mostrar para o leitor que a ciência não destrói, apenas descobre poesia nos padrões e leis da natureza.
Não é de surpreender que Dawkins é um patrocinador do movimento Brights e este livro pode ser visto como uma defesa dos pontos principais desta filosofia.

sábado, 17 de setembro de 2011

RENÉ DESCARTES E A DESCRIÇÃO DO ARCO-ÍRIS

A primeira pessoa a estudar sistematicamente o arco-íris parece que foi o grande filósofo francês René Descartes, o mesmo que criou o sistema de coordenadas cartesianas. Em 1637, cinco anos antes do nascimento de Newton, ele publicou um relato de seus experimentos sobre o arco-íris em seu famoso livro "Discurso sobre o Método". Esse relato é interessante por mostrar como o chamado "método científico" já era muito bem utilizado nesse tempo. Descartes sabia isolar o problema, reproduzí-lo de forma simplificada e separar o que é essencial para a descrição do fenômeno. Esse processo está bem claro em sua descrição do arco-íris.


Logo de início, Descartes observou que um arco-íris pode ser produzido até por jatos de água em um jardim. Logo, argumentou, o arco-íris se deve à forma como a luz do Sol é desviada por gotas de água. E, como é claro que gotas de vários tamanhos produzem o mesmo efeito, ele teve a idéia de reproduzir o processo usando um globo de vidro cheio de água, iluminado pelos raios de luz do Sol. Desse modo, ele conseguiu facilmente determinar o ângulo do arco-íris em relação ao olho do observador [Ver O ÂNGULO DO ARCO-ÍRIS.








Logo de início, Descartes observou que um arco-íris pode ser produzido até por jatos de água em um jardim. Logo, argumentou, o arco-íris se deve à forma como a luz do Sol é desviada por gotas de água. E, como é claro que gotas de vários tamanhos produzem o mesmo efeito, ele teve a idéia de reproduzir o processo usando um globo de vidro cheio de água, iluminado pelos raios de luz do Sol. Desse modo, ele conseguiu facilmente determinar o ângulo do arco-íris em relação ao olho do observador [Ver O ÂNGULO DO ARCO-ÍRIS.


A separação das cores na refração da luz ao entrar e sair da gota já foi descrita em outro local [Ver AS CORES DA LUZ]. Pode-se observar que praticamente todos os raios de luz que chegam ao olho do observador depois de desviados pelas gotas de água da nuvem formam ângulos menores que 42o. Isso explica porque o céu é mais claro e esbranquiçado abaixo do arco-íris e mais escuro acima dele. Na verdade, podemos dizer que o "arco-íris" não é um arco, é um disco meio luminoso com a borda colorida.
Como vemos, várias das características do arco-íris podem ser explicadas por um modelo baseado apenas em raios de luz, portanto, coerente com o modelo corpuscular de Newton. No entanto, um pequeno detalhe não conseguia explicação com esse modelo: os arcos supernumerários. Como veremos a seguir, esse detalhe fez desmoronar o modelo de Newton e deu razão a Huyghens e seu modelo ondulatório da luz.





Isaac Newton e sua teoria da luz referente ao Arco-Íris

Isaac Newton demonstrou experimentalmente que a luz branca do Sol é constituída de uma mistura de cores que podem ser separadas por um prisma de vidro. Os experimentos de Newton estão relatados em outro local dessas páginas (as cores da luz )Newton achava que a luz é formada de partículas, ou "corpúsculos". Cada cor teria um tipo próprio de corpúsculo. No ar, todos os corpúsculos viajariam com a mesma velocidade e a luz branca seria uma combinação dos efeitos de todos eles. Ao passar pelo prisma, porém, cada tipo de corpúsculo teria uma velocidade diferente. Os corpúsculos da luz vermelha teriam maior velocidade e seriam menos desviados que os corpúsculos da luz violeta, mais lentos.
Isaac Newton decompondo a luz branca com um prisma


Nem todo mundo concordava com o modelo corpuscular adotado por Newton. O holandês Christian Huygens (pronuncía-se "róiguens") defendia ardorosamente um modelo ondulatório da luz. Segundo ele, a luz seria formada por ondas, cada cor correspondendo a um comprimento de onda próprio, com velocidade diferente dentro do prisma.
Christian Huygens


A dispersão da luz por um prisma não permite decidir qual dos dois modelos, corpuscular ou ondulatório, é o mais adequado para descrever a natureza da luz. Ambos produzem explicações satisfatórias. Na época, prevaleceu o enorme prestígio de Newton, lastreado em seu assombroso sucesso com a Mecânica e a Gravitação. Praticamente toda a comunidade científica e intelectual desse tempo preferiu seguir o grande mestre inglês, adotando o modelo corpuscular. No caso do arco-íris, um modelo geométrico descrito pelo filósofo francês René Descartes já tinha grande aceitação.

sábado, 10 de setembro de 2011

O Arco - Íris







Um arco-íris (também chamado arco-celeste, arco-da-aliança, arco-da-chuva, arco-da-velha) é um fenômeno óptico e meteorológico que separa a luz do sol em seu espectro (aproximadamente) contínuo quando o sol brilha sobre gotas de chuva. É um arco multicolorido com o vermelho no seu exterior e o violeta em seu interior; a ordem completa é vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil (ou índigo) e violeta. No entanto, a grande maioria das pessoas consegue discernir apenas seis cores, e o próprio Newton viu apenas cinco cores, e adicionou mais duas apenas para fazer analogia com as sete notas musicais.[1][2][3][4] Ver também o artigo sobre as cores para informações sobre o espectro de cores do arco-íris.
Para ajudar a lembrar a sequência de cores do arco-íris, usa-se a mnemónica: «Vermelho lá vai violeta», em que l, a,v, a,i representam a sequência laranja, amarelo, verde, azul, índigo. Na língua inglesa é usada a mnemónica roygbiv.
O efeito do arco-íris pode ser observado sempre que existir gotas de água no ar e a luz do sol estiver brilhando acima do observador em uma baixa altitude ou ângulo. O mais espetacular arco-íris aparece quando metade do céu ainda está escuro com nuvens de chuva e o observador está em um local com céu claro. Outro local propício à apreciação do arco-íris é perto de cachoeiras.

Simbologia
Seu nome provém da mitologia grega, onde Íris era uma deusa que exercia a função de arauto divino. Em sua tarefa de mensageira, a deusa deixava um rastro multicolorido ao atravessar os céus.[5]
Cristianismo, islamismo e judaísmo dizem que o arco-íris foi intitulado por Deus "arco-da-aliança", pois logo após o Dilúvio quando a Arca de Noé pousou sobre o Monte Ararat Deus prometeu que nunca mais iria inundar a Terra e depois de cada chuva seu arco apareceria nas nuvens e este seria o símbolo da aliança estabelecida entre Deus e toda carne vivente de toda espécie que está sobre a terra e por todas as gerações futuras.
Na cultura yorubá, o arco-íris também é representado como mensageiro divino aos seres humanos na figura do orixá Oxumarê (Osûmàrè).

Física dos arco-íris
A aparência do arco-íris é causada pela dispersão da luz do sol que sofre refração pelas (aproximadamente esféricas) gotas de chuva.[6]
A luz sofre uma refração inicial quando penetra na superfície da gota de chuva, dentro da gota ela é refletida (reflexão interna total), e finalmente volta a sofrer refração ao sair da gota. O efeito final é que a luz que entra é refletida em uma grande variedade de ângulos, com a luz mais intensa a um ângulo de cerca de 40°–42°, independente do tamanho da gota. Desde que a água das gotas de chuva é dispersiva, a grau que a luz solar retorna depende do comprimento de onda e da frequência, principalmente. A luz azul retorna em um ângulo maior que a luz vermelha, mas devido a reflexão interna total da luz na gota de chuva, a luz vermelha aparece mais alta no céu, e forma a cor mais externa do arco-íris.
O arco-íris não existe realmente como em um local do céu, mas é uma ilusão de óptica cuja posição aparente depende da posição do observador. Todas as gotas de chuva refratam e refletem a luz do sol da mesma forma, mas somente a luz de algumas delas chega até o olho do observador. Estas gotas são percebidas como o arco-íris para aquele observador. Sua posição é sempre na direção oposta do sol com relação ao observador, e o interior é uma imagem aumentada do sol, que aparece ligeiramente menos brilhante que o exterior. O arco é centralizado com a sombra do observador, aparecendo em um ângulo de aproximadamente 40°–42° com a linha entre a cabeça do observador e sua sombra (Isto significa que se o sol está mais alto que 42° o arco-íris está abaixo do horizonte e o arco-íris não pode ser visto a menos que o observador esteja no topo de uma montanha ou em outro lugar de altura similar). Similarmente é difícil de fotografar o arco completo, o que requer um ângulo de visão de 84°. Para uma câmera de 35 mm, uma lente com foco de 19 mm ou menos é necessária, entretanto a maioria dos fotógrafos têm lentes de 28 mm.
Podemos ver arco-íris de diferentes tamanhos porque, para estimar a sua largura, o nosso cérebro só tem como informação a dimensão do ângulo de visão que lhe corresponde. Se perto da imagem dele existirem objectos longínquos, como montanhas, o arco-íris parecerá maior. Se o arco-íris estiver perto de objectos menos distantes, parecerá menor. É fundamentalmente a mesma ilusão que faz com que a Lua, o Sol ou as constelações pareçam maiores quando estão perto do horizonte.
Algumas vezes, um segundo arco-íris mais fraco é visto fora do arco-íris principal, ele é devido a uma dupla reflexão da luz do sol nas gotas de chuva, e aparece em um ângulo de 50°–53°. Devido à reflexão extra, as cores do arco são invertidas quando comparadas com o arco-íris principal, com o azul no lado externo e o vermelho no interno. De um aeroplano é possível ter a oportunidade de ver o círculo completo do arco-íris, com a sombra do avião ao centro.
Um triplo arco-íris é ainda mais raro de se ver. Uns poucos observadores já relataram a visão de quatro arcos, quando o arco mais externo tem uma aparência pulsante e vibrante.
A primeira explicação teórica precisa do arco-íris foi feita por Descartes em 1637. Sabendo que o tamanho das gotas de chuva não pareciam afetar o arco-íris observado, ele fez uma experiência incidindo raios de luz através de uma grande esfera de vidro cheia de água. Ao medir os ângulos que os raios emergiam, ele concluiu que o primeiro arco era causado por uma única reflexão interna dentro da gota de chuva e que o segundo arco podia ser causado por duas reflexões internas. Ele foi capaz de chegar aos seus resultados a partir da lei de refração (em consequência, mas independentemente da Snell) e calculou corretamente os ângulos de ambos os arcos. Entretanto, ele não foi capaz de explicar as cores.
Isaac Newton foi o primeiro a demonstrar que a luz branca era composta da luz de todas as cores do arco-íris; com um prisma de vidro, pôde decompor a luz branca no espectro completo de cores e, com outro, pôde recombinar o feixe de luz em luz branca. Também demonstrou que a luz vermelha é refratada menos que a azul o que levou a uma completa explicação do efeito óptico do arco-íris.