FÍSICAPROF. JEAN CAVALCANTEPROF. NELSON BEZERRA

3° ANOENSINO MÉDIO

Unidade IVSer humano e saúde

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CONTEÚDOS E HABILIDADES

Aula 21ConteúdosIntrodução à física moderna - Ondas eletromagnéticasIntrodução à física moderna - Aplicações das ondas eletromagnéticas

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CONTEÚDOS E HABILIDADES

Habilidades • Interpretar texto científico relacionado com as ondas

eletromagnéticas, bem como responder questões teóricas baseadas na interpretação do texto.

• Interpretar texto científico relacionado com o eletromagnetismo, bem como responder questões teóricas baseadas na interpretação do texto.

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CONTEÚDOS E HABILIDADES

Ondas Eletromagnéticas • É importante tomarmos

consciência de como estamos imersos em ondas eletromagnéticas. Iniciando pelos Sol, a maior e mais importante fonte para os seres terrestres, cuja vida depende do calor e da luz recebidos através de ondas eletromagnéticas.

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Além de outras, recebemos também: a radiação eletromagnética emitida, por átomos de hidrogênio neutro que povoam o espaço interestelar da nossa galáxia; as emissões na faixa de radiofrequências dos “quasares” (objetos ópticos que se encontram a enormes distâncias de nós, muito além de nossa galáxia, e que produzem enorme quantidade de energia); pulsos intensos de radiação dos “pulsares” (estrelas pequenas cuja densidade média é em torno de 10 trilhões de vezes a densidade média do Sol).

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• Essas radiações são tão importantes que deram origem a uma nova ciência, a Radioastronomia, que se preocupa em captar e analisar essas informações obtidas do espaço através de ondas.

• Há ainda as fontes terrestres de radiação eletromagnética: as estações de rádio e de TV, o sistema de telecomunicações à base de micro-ondas, lâmpadas artificiais, corpos aquecidos e muitas outras.

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• A primeira previsão da existência de ondas eletromagnéticas foi feita, em 1864, pelo físico escocês, James Clerk Maxwell . Ele conseguiu provar teoricamente que uma perturbação eletromagnética devia se propagar no vácuo com uma velocidade igual à da luz.

• E a primeira verificação experimental foi feita por Henrich Hertz, em 1887. Hertz produziu ondas eletromagnéticas por meio de circuitos oscilantes e, depois, detectou-se por meio de outros circuitos sintonizados na mesma frequência. Seu trabalho foi homenageado posteriormente colocando-se o nome “Hertz” para unidade de frequência.

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A geração de ondas eletromagnéticasImagine uma antena de uma estação de rádio:

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Na extremidade da antena existe um fio ligado pelo seu centro a uma fonte alternada (que inverte o sentido a intervalos de tempo determinados). Num certo instante, teremos a corrente num sentido e, depois de alguns instantes, a corrente no outro sentido.

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A velocidade de propagação de uma onda eletromagnética depende do meio em que ela se propaga.

Maxwell mostrou que a velocidade de propagação de uma onda eletromagnética, no vácuo, é :

(valor exato)que é igual a velocidade da luz. Nisso Maxwell se baseou para afirmar que a luz também é uma onda eletromagnética.

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Podemos resumir as características das ondas eletromagnéticas no seguinte:

• São formadas por campos elétricos e campos magnéticos variáveis.

• O campo elétrico é perpendicular ao campo magnético. • São ondas transversais (os campos são perpendiculares à

direção de propagação). • Propagam-se no vácuo com a velocidade “c” . • Podem propagar-se num meio material com velocidade

menor que a obtida no vácuo.14

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Espectro eletromagnético

A palavra espectro (do latim “spectrum”, que significa fantasma ou aparição) foi usada por Isaac Newton, no século XVII, para descrever a faixa de cores que apareceu quando numa experiência a luz do Sol atravessou um prisma de vidro em sua trajetória.

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Atualmente chama-se espectro eletromagnético à faixa de frequências e respectivos comprimentos de ondas que caracterizam os diversos tipos de ondas eletromagnéticas.

As ondas eletromagnéticas no vácuo têm a mesma velocidade , modificando a frequência de acordo com espécie e, consequentemente, o comprimento de onda.

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• Fisicamente, não há intervalos no espectro. Podemos ter ondas de qualquer frequências que são idênticas na sua natureza, diferenciando no modo como podemos captá-las.

• Observe que algumas frequências de TV podem coincidir com a frequência de FM. Isso permite algumas vezes captar uma rádio FM na televisão ou captar um canal de TV num aparelho de rádio FM.

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• 1.Cite duas fontes terrestres de emissão de ondas eletromagnéticas.

• 2. Qual o cientista fez a primeira previsão da existência de ondas eletromagnéticas?

• 3.Qual o valor da velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no vácuo?

• 4.Cite duas características das ondas eletromagnéticas.

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DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

rimeiros protótipos de telefones móveis foram criados no Bell Labs em 1947a Ericsson a chegou a desenvolver um modelo em 1956. Na União Soviética, o primeiro celular foi desenvolvido em 1955 por Leonid Kupriyanovich. Ele pesava 1,2 quilogramas e tinha alcance de 1,5 quilômetro. Kupriyanovich, aprimorou esse modelo em 1961 com um dispositivo ainda menor, pesando 70 gramas, que cabia na palma da mão, e tinha um alcance de mais de 30 quilômetros. Em 1958, foi desenvolvido, na União Soviética, o serviço Altay, que era usado em carros e chegou a estar presente em até 30 cidades do país. Em 1965, a empresa búlgara Radioelektronika também apresentou um sistema de base que podia usar até 15 telefones. 21

AULA

Em 3 de Abril de 1973, liderado por Martin Cooper, a Motorola apresentou o DynaTAC 8000, que só chegou a ser comercializado em 1983. Este celular marcou a primeira geração..Em 1991, houve a primeira transmissão do novo formato digital de sinal digital de celular, o 2G. Além de conversas, o novo padrão também possibilitava troca de mensagens através do serviço SMS. Em 1993, foi lançado o IBM Simon, que reunia recursos de celulares e PDS’s com tela sensível ao toque, e que é considerado o primeiro Smartphone.

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O novo padrão variado do 2G (chamado de 2.5G) adicionou o acesso à internet por telefone celular pelo padrão GPRS. Em 1998, foram disponibilizados os primeiros conteúdos disponíveis para download na Finlândia e, em 1999, o primeiro serviço completo de acesso à internet no Japão.Devido à alta demanda por serviços de internet, foi lançada, em Maio de 2001 no Japão, a primeira rede 3G. O primeiro aparelho foi lançado em outubro do mesmo ano. A primeira década do século XXI viu um rápido crescimento da popularização dos celulares.

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No ano de 2007, a Apple lança o IPhone, o seu primeiro Smartphone, em um formato que mudou a aparência da maioria dos telefones celulares, sendo o primeiro aparelho a apresentar tela multitoque. Tinha, como principal característica, a ausência de teclados numéricos físicos, deixando-os para serem gerados por software. No ano de 2008 a Google apresenta o Android o seu sistema operacional para primeiro Smartphone, que logo se popularizou e é, até o momento, o mais utilizado.

Fonte: «Brasil ultrapassa marca de 200 milhões de celulares». agenciabrasil.ebc.com.br. «American Academy of Pediatrics». «Brasil já tem mais de 247 milhões de linhas de celulares

habilitadas - DCI Diário Comércio Indústria & Serviços». www.dci.com.br. 24

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Complete as sentenças abaixo:

1) Na União Soviética, o primeiro celular foi desenvolvido em 1955 por Leonid Kupriyanovich. Ele pesava 1,2 quilogramas e tinha alcance de 1,5 quilômetro. Kupriyanovich, aprimorou esse modelo em 1961 com um dispositivo ainda menor, pesando 70 gramas, que cabia na palma da mão, e tinha um alcance

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DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

2) O novo padrão variado do 2G (chamado de 2.5G) adicionou o acesso à internet por telefone _____________________________________________. Em 1998, foram disponibilizados os primeiros conteúdos disponíveis para download na Finlândia e, em 1999, o primeiro serviço completo de acesso à internet no Japão.

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