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Sumrio

UNIDADE TEMTICA 2 Comunicaes.

1.1- Comunicao de informao a curtas distncias.

- Transmisso de sinais. Sinais.

- Propagao de um sinal: energia e velocidade de propagao (modelo

ondulatrio).

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Comunicaes Comunicao da informao a curtas distncias

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A necessidade de comunicar inerente

evoluo da Humanidade e acompanha-nos

desde sempre.

A comunicao comeou por ser feita a

curtas distncias mas, fruto do

desenvolvimento da humanidade, surgiu a

necessidade de se comunicar a grandes

distncias.

Antes da escrita ter sido inventada o Homem

desenvolveu e aperfeioou mecanismos de

comunicao distncia como: os sinais

de fumo, sinais luminosos e sinais sonoros.

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Comunicaes Comunicao da informao

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O processo de envio e de receo propositado de

informao chama-se comunicao.

A mensagem o que se pretende comunicar.

Desde sempre o homem teve necessidade de

comunicar e, ao longo do tempo, foi encontrando

formas cada vez mais evoludas de o fazer.

Comunicaes Transmisso de sinais

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A palavra comunicao deriva do latim communicare, que significa "tornar

comum", "partilhar", "conferenciar".

Para que haja partilha, a comunicao pressupe que haja uma passagem de

informao entre duas partes (que podem ser individuais ou coletivas). H,

portanto, quatro elementos bsicos envolvidos na comunicao: o emissor, o

recetor, a mensagem e o meio de propagao.

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Comunicaes Transmisso de sinais

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No processo de comunicao h sempre um emissor ou fonte, que produz

um sinal que contm a informao a transmitir, e um recetor, que recebe e

interpreta esse sinal.

Exemplo de um emissor ou fonte, de um recetor, de uma mensagem e de

um meio de propagao.

O sinal emitido pela fonte propaga-se no espao, o que requer algum

tempo, pois essa propagao nunca instantnea.

Comunicaes Transmisso de sinais

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Outro Ex.: Um mergulhador est ligado ao seu navio-base por um cabo

e comunica com o pessoal de bordo dando puxes nesse cabo.

De acordo com um cdigo combinado,

um puxo dado de vez em quando

significa que est tudo bem e vrios

puxes seguidos significa perigo...

Neste caso, as perturbaes (sinais)

so modificaes criadas no cabo e

que se propagam ao longo deste.

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Comunicaes Tipos de sinais

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Uma maneira de identificao, baseia-se na forma como o sinal se localiza no

espao e no tempo. Quanto localizao no tempo podem ser:

- Contnuos se for definido para qualquer valor da varivel tempo;

- Curta durao quando se define somente em intervalos de tempo curtos e em

instantes isolados. Estes sinais designam-se por impulsos (ou pulsos).

Na prtica, h

sistemas que

combinam sinais

contnuos com

outros de curta

durao.

Comunicaes Tipos de sinais

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Alm destes tipos de sinais, h ainda:

- Sinais peridicos que se repetem regularmente em intervalos de tempo fixos

ou perodos;

- Sinais no peridicos ou aperidicos para os quais no h periodicidade na

repetio.

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Comunicaes Propagao de um sinal

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Duas pessoas seguram as extremidades de uma corda, mantendo-a esticada.

Uma delas agita rapidamente a sua mo, para cima e para baixo, produzindo uma

perturbao ou sinal de curta durao. Esse sinal a que chamamos impulso

desloca-se ao longo da corda.

propagao de uma perturbao, tal como o impulso na corda, chamamos onda.

Uma onda a propagao de uma perturbao de uma regio para

outra do espao.

Comunicaes Propagao de um sinal

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Os sinais podem originar ondas que se propagam no espao e no tempo.

Ondas Mecnicas so

ondas que necessitam de um

meio material para se

propagarem.

Ex.: som, ondas numa corda,

numa mola, na gua, nos

sismos.

Ondas Electromagnticas so ondas

que no necessitam de um meio material

para se propagarem podem viajar no vazio.

(A radiao solar chega Terra apesar de

existir vazio entre o Sol e o nosso planeta).

Ex.: ondas de rdio, raios X (radiaes

eletromagnticas).

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Comunicaes Propagao de um sinal

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Uma onda um modo de

transferncia de energia.

ao transferir energia que um

movimento ondulatrio transmite

informao (sinais). Essa

transmisso faz-se no espao e

no tempo, sem que haja

transferncia de matria.

Comunicaes Propagao de um sinal

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- Propagao de um sinal em diferentes meios.

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Comunicaes Ondas transversais e ondas longitudinais

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Ondas transversais -

a perturbao d-se na direo

perpendicular propagao da

onda.

Ondas longitudinais -

a perturbao d-se na direo

da propagao da onda.

Ex.: ondas longitudinais: Som.

Ex.: ondas transversais:

Radiaes eletromagnticas.

Comunicaes

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Uma perturbao pode propagar-se transversalmente ou longitudinalmente que

o mesmo que dizer que uma onda pode ser transversal ou longitudinal.

Ondas transversais e ondas longitudinais

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Comunicaes

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Ondas longitudinais

Ondas transversais

http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.html

Ondas transversais e ondas longitudinais

Comunicaes Ondas mecnicas

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Em qualquer fenmeno ondulatrio, existe sempre uma

perturbao inicial que altera localmente uma propriedade

fsica do meio.

() Por exemplo, a propagao de uma onda mecnica

consiste duma sucesso de perturbaes no meio, em que

este pode oscilar em torno da sua posio de equilbrio.

No h deslocamento das partculas do meio na direo

de propagao, apenas oscilaes em torno das

respetivas posies de equilbrio.

http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.htmlhttp://www.kettering.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.html

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Comunicaes Ondas mecnicas

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Durante a propagao do movimento

ondulatrio superfcie da gua, a rolha

move-se para baixo e para cima, em vaivm,

realizando um movimento em torno de um

ponto fixo (no , radialmente, arrastada do

local em que est).

a perturbao que se movimenta e se

propaga. A gua o meio que permite a

transmisso da perturbao de um ponto para

outro da superfcie.

A perturbao tambm transfere energia para

a rolha, mas no ocorre transferncia de

matria.

Comunicaes Ondas mecnicas

12/11/2015

No h deslocamento das

partculas do meio na

direo de propagao,

apenas oscilaes em torno

das respetivas posies de

equilbrio.

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Comunicaes Ondas mecnicas

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So as propriedades do meio que impem a existncia de ondas transversais

ou longitudinais.

Gases:

Apenas possvel ondas longitudinais.

Slidos:

Podem propagar-se os dois tipos de ondas: p. ex. Ondas ssmicas

dois tipos.

Lquidos por exemplo no Mar:

Ondas complexas:

Sobreposio das duas.

Comunicaes Fenmeno ondulatrio e velocidade de propagao

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Um fenmeno ondulatrio caracteriza-se pela existncia de uma perturbao

inicial que altera localmente uma propriedade fsica do meio.

Essa alterao transmitida para outra regio do espao e chegar a um outro

ponto aps algum tempo.

A velocidade de propagao de uma onda a distncia que a perturbao

viaja na unidade de tempo.

t

sv

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Comunicaes Velocidade de propagao de uma onda

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Velocidade de propagao de uma onda:

a distncia percorrida pela perturbao por unidade de tempo.

Qual a velocidade de propagao da onda em cada tipo de ondas (A e B)?

t

sv

Comunicaes Uma onda um meio de transferir energia

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Em geral, a interpretao da propagao de um sinal por meio do modelo

ondulatrio tem algumas caractersticas:

- A transmisso de um sinal faz-se de um ponto para o outro no espao e no

tempo sem que haja transferncia de matria.

- H transferncia de energia durante a propagao de um sinal.

- Um sinal demora um certo tempo a percorrer um espao e, consequentemente,

pode ser-lhe atribuda uma velocidade de propagao. Esse sinal transmite-se

com velocidade diferente em diferentes meios.

A velocidade de

propagao depende das

propriedades fsicas do

meio e no depende da

quantidade de energia

transferida inicialmente.

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Comunicaes Exemplo

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Em qualquer tipo de ondas, transversais ou longitudinais, decorre sempre um

intervalo de tempo entre a produo do sinal e a sua receo, podendo medir-se a

velocidade de propagao da onda.

Comunicaes Caractersticas de uma onda

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Perodo (T) o intervalo de tempo entre a emisso de dois impulsos; s

depende do perodo de oscilao da fonte emissora.

Comprimento de onda () a distncia que a onda avana ao fim de um

perodo; depende do meio de propagao.

Amplitude (A) mximo afastamento relativamente posio mdia;

depende da amplitude da fonte emissora.

fv t

sv

v

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Comunicaes Caractersticas de uma onda

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Perodo (T); Comprimento de onda (); Frequncia (f); Amplitude (A).

Comunicaes Caractersticas de uma onda

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Perodo (T); Comprimento de onda (); Frequncia (f); Amplitude (A).

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Comunicaes Caractersticas de uma onda

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Comunicaes Uma onda pode ter uma forma qualquer!

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No entanto:

O comprimento de onda caracteriza a periodicidade da onda no espao.

O perodo caracteriza a periodicidade da onda no tempo.

videos/wave-on-a-string_en.jar

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Comunicaes O que um movimento harmnico simples

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Quando se pretende eliminar rudos na aparelhagem eletrnica utilizada em

programas sonoros, os engenheiros eletrotcnicos e de som investigam o que

acontece com os sinais harmnicos.

- Os sinais harmnicos so sinusoidais e peridicos (so descritos

matematicamente por uma funo trigonomtrica).

- Os sinais harmnicos resultam de perturbaes produzidas por osciladores

animados de movimento harmnico simples.

- Um oscilador descreve um movimento harmnico simples, num dado

referencial, quando a sua coordenada de posio nesse referencial uma

funo sinusoidal num dado intervalo de tempo.

Comunicaes

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Se puxarmos para baixo um corpo de massa m,

colocado na extremidade de uma mola, e depois o

largarmos verificamos que o corpo oscila.

Se representarmos graficamente a variao da

posio y em relao posio de equilbrio em

funo do tempo obtemos uma curva anloga da

funo seno ou cosseno.

Da anlise do crculo trigonomtrico, conclumos que:

y = A sin a e sendo a = w t + o se o = 0 ento

y = A sin (w t)

Movimento peridico movimento harmnico simples

O que um movimento harmnico simples

../../../Ano Lectivo 2006_07/exp_fisica/ph11br/mov_h_s.htm

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Comunicaes Lei do movimento harmnico simples - MHS

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y = A sin ou y = A sin (w t + 0)

y elongao do corpo oscilante

A amplitude da oscilao

= (w t + 0) o ngulo de fase ou simplesmente fase

w frequncia angular do oscilador

0 a fase inicial ou fase na origem: determina o afastamento da posio de equilbrio no instante t = 0 s

Comunicaes Lei do movimento harmnico simples - MHS

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Comunicaes Lei do movimento harmnico simples - MHS

12/11/2015

Lei do movimento:

y = f ( t )

y = A sin ( t)

ou

y = A cos ( t)

Comunicaes Sinal harmnico e onda harmnica ou sinusoidal

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A amplitude das oscilaes

velocidade ou frequncia angular

(T o perodo do movimento peridico e

f a respetiva frequncia)

y elongao do corpo oscilante. O seu valor mximo

coincide com +A e o mnimo com -A

y = A sin (w t)

f 2

ou

2

w

w

T

y = A cos (w t)

ou

Usar uma ou outra expresso depende apenas das condies iniciais de oscilao.

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Comunicaes Sinal harmnico e onda harmnica ou sinusoidal

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Evoluo no tempo de uma onda sinusoidal Evoluo no espao de uma onda sinusoidal

Um sinal harmnico, com um dado perodo e uma dada frequncia, pode

propagar-se no espao e no tempo atravs de uma onda harmnica ou

sinusoidal.

As grandezas que caracterizam as ondas harmnicas so:

A amplitude (A); o comprimento de onda (); o perodo (T); a frequncia (f)

Comunicaes Como se forma uma onda sinusoidal?

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Uma onda sinusoidal possui

uma periodicidade no espao

de valor igual ao c.d.o., .

Representao temporal das vibraes

sucessivas de pontos de um meio

material, relativamente s suas

posies de equilbrio.

A anlise da progresso da onda

permite afirmar que:

- No instante t =T/2, a onda percorre o

espao de /2;

-No instante t =T, a onda percorre o

espao de ;

- Etc.

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Comunicaes Como se forma uma onda sinusoidal?

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Embora iniciem o movimento em instantes diferentes, cada partcula

oscilar de acordo com a lei do MHS.

Comunicaes Como se forma uma onda sinusoidal?

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1. Fazer exerccios do livro, pgina 146.

TPC

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