2.1. Comunicação de informação a curtas distâncias

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1 2.1. Comunicação de informação a curtas distâncias
Unidade 2 Comunicações 2.1. Comunicação de informação a curtas distâncias

2 Transmissão de sinais Chama-se sinal a qualquer perturbação que seja usada para comunicar (transmitir uma mensagem). Emissor Receptor

3 A propagação de um sinal. Ondas mecânicas
Uma onda é a propagação de uma perturbação de uma região para outra do espaço. As ondas que necessitam de um meio material para a sua propagação são designadas por ondas mecânicas. Exemplos: ondas sonoras, ondas sísmicas, ondas do mar. As ondas electromagnéticas não necessitam de um meio material para se propagarem, isto é, propagam-se no vazio.

4 A propagação de um sinal. Ondas mecânicas
Em qualquer fenómeno ondulatório existe sempre uma perturbação inicial que altera localmente uma propriedade física do meio. Esta alteração é transmitida para outra região do espaço e chegará a um ponto após algum tempo. Ondas sísmicas

5 Tipos de ondas Onda longitudinal Onda transversal 5

6 Tipos de ondas Onda longitudinal: a perturbação avança na mesma direcção em que foi produzida. Onda transversal: a perturbação é provocada perpendicularmente à direcção em que se vai propagar.

7 Tipos de ondas Onda longitudinal Onda transversal Zona de compressão
Zonas de rarefacção Cristas Vales/ventres

8 Propagação de uma onda mecânica
A propagação de uma onda mecânica consiste numa sucessão de perturbações no meio em torno de uma posição de equilíbrio. Não há deslocamento de partículas do meio na direcção de propagação, apenas oscilações em torno da posição de equilíbrio.

9 Radiação electromagnética
Som e Luz Som Radiação electromagnética Propaga-se através de ondas sonoras. As ondas sonoras podem ser de dois tipos, dependendo do meio: - gases: longitudinal; - sólidos: longitudinal ou transversal. Necessita de um meio material para se propagar. É uma onda mecânica. Propaga-se através de ondas electromagnéticas. As ondas electromagnéticas são ondas transversais. Não necessita de um meio material para se propagar, ou seja, propaga-se no vazio.

10 Uma onda é um modo de transferir energia
Uma onda transporta energia. Transferindo energia, um movimento ondulatório permite transmitir energia. A velocidade de propagação depende das propriedades físicas do meio e não depende da quantidade de energia transferida inicialmente.

11 Onda periódica Quando uma onda resulta da emissão de um sinal repetido em intervalos regulares, diz-se que estamos perante uma onda periódica. A onda sinusoidal ou harmónica é a onda periódica mais simples:

12 Onda sinusoidal ou harmónica
Um sinal harmónico ou sinusoidal é um sinal periódico expresso matematicamente pela função: Unidades S.I. Y – Elongação (afastamento em relação à posição de equilíbrio. O seu valor máximo coincide com A e o mínimo com - A)  metros A – Amplitude das oscilações  metros - frequência angular (pulsação)  rad s-1 t – tempo  s As funções trigonométricas senos e co-senos são chamadas funções harmónicas. Por isso, os movimentos descritos pela lei y = A sin (t) são chamados harmónicos.

13 Onda sinusoidal – características e periodicidade
Uma sinusoidal possui uma periodicidade no tempo, igual ao período (T) de vibração da fonte sonora. Uma onda sinusoidal possui uma periodicidade no espaço de valor igual ao comprimento de onda (). Embora iniciem o movimento oscilatório em instantes diferentes, passado algum tempo, todas as partículas se encontram a vibrar com a mesma frequência. Essa frequência corresponde à frequência do emissor.

14 Características das ondas
Grandeza física Símbolo Unidade SI Definição Representação Amplitude A m Máximo afastamento em relação à posição de equilíbrio Comprimento de onda  Distância entre duas partículas na mesma fase de vibração / Distância que a onda se propaga num período Período T s Tempo que uma partícula demora a executar uma vibração completa. Frequência f Hz Número de vibrações que uma partícula efectua numa unidade de tempo.

15 Características das ondas
O valor do comprimento de onda depende de: - propriedades do meio (as propriedades físicas do meio impõem uma determinada velocidade de propagação). - características da fonte (frequência da fonte).

16 Sinal de curta e longa duração
Os sinais podem ser de curta duração – a que se chama pulso – ou de longa duração. Um pulso é uma perturbação produzida num dado instante. O sinal de curta duração é uma onda solitária e resulta da propagação de um só pulso. O sinal de longa duração ou contínuo é uma onda persistente e resulta da propagação de pulsos contínuos.

17 Produção e propagação de um sinal sonoro
Propagação do sinal sonoro Fonte sonora Receptor É o corpo que vibra e produz o som. Ouvido O sinal sonoro é a propagação de uma vibração de um meio mecânico por sucessivas compressões (zonas com maior densidade de moléculas) e rarefacções (menor densidade de moléculas). A onda sonora é uma onda de pressão.

18 Propriedades do som 1. Intensidade
É a propriedade do som que nos permite distinguir entre sons fortes e sons fracos. Relaciona-se directamente com a amplitude da onda sonora. Som fraco (pouco intenso) Som forte (muito intenso) A amplitude da onda sonora é pequena. A amplitude da onda sonora é grande.

19 2. Altura Som agudo (alto) Som grave (baixo)
É a propriedade do som que nos permite distinguir um som agudo (alto) de um som grave (baixo). Relaciona-se directamente com a frequência da onda sonora. Som agudo (alto) Som grave (baixo) A frequência da onda sonora é grande A frequência da onda sonora é pequena

20 3. Timbre Propriedade do som que permite distinguir dois sons com a mesma altura e intensidade, produzidos por fontes sonoras diferentes.

21 Som puro ou simples O diapasão produz um som puro, ou seja, um som constituído por ondas com uma só frequência.

22 Sons complexos Os sons emitidos pelos instrumentos musicais são constituídos por ondas sonoras com várias frequências. Designam-se por sons complexos. Ao som predominante - som fundamental – corresponde a onda de menor frequência. Os outros sons que o acompanham, de maior frequência, designam-se por sons harmónicos. x Som fundamental Harmónicos Som resultante t