Espectro de Freqüências.

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Revisão
As ondas podem ser classificadas de três modos:
1)
2)
3)
Quanto a natureza
1)
Ondas Mecânicas: são aquelas que precisam de um meio material
para propagar. Ex: Cordas e ondas sonoras.
2)
Ondas Eletromagnéticas: é aquelas geradas por cargas elétricas
oscilantes e não, necessariamente, necessitam de um meio para se
propagar, podendo se propagar no vácuo. Ex. ondas de rádio, de
televisão, raios laser e outros.
Quanto a direção de propagação
1)
Unidimensionais: propagam em uma só direção. Ex: ondas em
cordas.
2)
Bidimensionais: são aquelas que se propagam num plano.
3)
Tridimensionais: são aquelas que se propagam em todas as
direções. Ex: ondas sonoras no ar ou em metais.
Quanto a direção de vibração
1)
Transversais: são aquelas cujas vibrações são perpendiculares a
direção de propagação. EX: ondas em cordas
2)
Longitudinais : São aquelas cujas vibrações coincidem com a
direção de propagação. Ex: ondas sonoras e em molas.
Parâmetros de uma onda
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Crista : amplitude máxima da onda no semi ciclo positivo.
Vale : amplitude máxima da onda no semi ciclo negativo.
Periódica: quando os ciclos de ondas se repetem ao longo do
tempo.
Período: Tempo necessário que duas cristas passem pelo
mesmo ponto.
Freqüência: é o número de ciclos que se repetem a cada
segundo.
A freqüência e o período são inversamente proporcionais, sua
relação matemática é apresentada pela fórmula: F=1/T Hz.
Comprimento da onda λ (m)é o tamanho de uma onda.
A onda se propaga com uma velocidade constante e sempre
dependerá do meio. Sua a equação é v= λ*F(m/s).
Transmissão do Som
• A maioria dos sons chega ao ouvido transmitido pelo ar,
que age com meio de transmissão.
• Nas pequenas altitudes, os sons são bem audíveis, o
que não ocorre em altitudes maiores onde o ar é menos
denso.
• O ar denso é melhor transmissor para o som que o ar
rarefeito, devido as moléculas gasosas presente na
atmosfera.
• As ondas sonoras não pode ser transmitida no vácuo,
pois exigem um meio material para sua propagação.
• De uma maneira geral, os sólidos transmitem o som
melhor que os líquidos, e estes melhor do que os gases.
Transmissão do Som
• A tabela a seguir apresenta a velocidade de
propagação do som em diferentes meios,
considerando uma temperatura a 25°C.
Meio
Velocidade m/s
Ar
346
Água
1498
Ferro
5200
Vidro
4540
Faixa de freqüência sonora
• A faixa de freqüência que o ouvido humano consegue
escutar vai de 20 Hz- 20 KHz.
Sons audíveis
0
20
Infra-Sons
Não são audíveis pelo
Ouvido humano.
Ex. Abalo sísmico.
20000
F(Hz)
Ultra-Sons
Podem ser ouvidas
por animais.
Ex. Cão e Morcego
Faixa de freqüência sonora
De acordo com a freqüência sonora, um som pode ser
classificado em:
1) Graves ou baixos : possuem freqüências menores.
2) Agudos ou altos: possuem freqüências maiores.
Ex. A voz do homem tem freqüência que varia entre 100
HZ e 200Hz e a da mulher entre 200 Hz e 400 Hz.
Portanto, a voz do homem, costuma ser grave, ou
grossa, enquanto a da mulher, costuma ser aguda, ou
fina.
Exercício
1) Um observador ouve duas vezes, com 22s de intervalo
uma explosão que se produziu no mar e cujo barulho se
propagou na água e pelo ar. A que distância está o
observador do lugar da explosão, sabendo-se que a
velocidade do som é de 340 m/s no ar e 1440 m/s na água?
D = distância
Solução
1) Trajeto do som
pelo ar:
2) Trajeto do som
pelo água:
D = 340 * t1
D = 1440 * t 2
1) O observador irá escutar primeiro o som da
explosão que vai pela água ( t1 > t2) . O intervalo
de tempo será dado pela equação abaixo:
t1 - t2 = 22s => t1 = 22 + t2
2) Igualando as equações pela distância, encotran-se:
340 t1=1440 t2=> 340(22+t2)=1440 t2 =>t2=6,8s
3) E assim, substituindo na equação do trajeto do
som pela água, obtêm-se a distância: D=1440 * t2=
1440 * 6,8 = 9792 m
Onda Eletromagnética
 As ondas eletromagnéticas são geradas por oscilações de cargas
elétricas e se propagam no vácuo com uma velocidade aproximada de
300.000 Km/s. Ex: luz.
 Elas também podem ser propagar em meios materiais. Ex : Cabo
coaxial.
 Os cientistas mediram a velocidade da luz na atmosfera, cujo meio
físico é o ar, e chegaram a conclusão que seus resultados são
praticamente iguais. Vejam:
Vvácuo = (299.793,0 ± 0,3)Km/s
Var = 299.700 Km/s
 Costuma-se representar a velocidade da luz no vácuo pela letra c. Logo:
C = 300.000 Km/s
Espectro de freqüência
• O conjunto de freqüências eletromagnéticas
organizadas em ordem crescente é denominado
de Espectro de Freqüências.
• O intervalo referido é de 3Hz a 300GHz .
• Segundo a lei n°9472:
• “O espectro de radiofreqüências é um recurso
limitado, constituindo-se em bem público e deve
ser administrado pela Anatel”.
Espectro de freqüência
• Na
administração
do
espectro
de
radiofreqüências são observadas as atribuições
das faixas, definidas em tratados e acordos
internacionais,
aprovados
na
União
Internacional de Telecomunicações - UIT, e,
anualmente, é emitido o Plano de Atribuição,
Destinação e Distribuição de Faixas de
Freqüências no Brasil, o qual contém o
detalhamento
do
uso
das
faixas
de
radiofreqüências associadas aos diversos
serviços e atividades de telecomunicações.
Espectro de freqüência
• Para facilitar a referência o espectro é dividido em oito faixas. Ver
tabela a seguir:
3 a 30 kHz
VLF
Very Low Frequency
30 a 300 kHz
LF
Low Frequency
300 a 3000 kHz
MF
Medium Frequency
3 a 30 MHz
HF
High Frequency
30 a 300 MHz
VHF
Very High Frequency
300 a 3000 MHz
UHF
Ultra High Frequency
3 a 30 GHz
SHF
Super High Frequency
30 a 300 GHz
EHF
Extremely High Frequency
Espectro de freqüências
Outra forma de estabelecer uma relação com o
espectro apresentado é verificando seu modo de
propagação. Sabe-se que um onda eletromagnética
se propaga através de um campo Elétrico e outro
Magnético, perpendiculares entre si.
Assim o espectro pode ser definido em faixas de
propagação, conhecidas como:
Radiofusão,
Microondas,
Infravermelho,
Raio X,
Raio gamas.
Espectro de freqüências
Espectro de freqüências
Pesquisar
Quais são as faixas de freqüências dos
seguintes Sistemas de radiofusão:
1) AM,
2) FM,
3) TV,

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