Física e Química A

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FICHA DE TRABALHO DE FÍSICA E QUÍMICA A

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APSA Nº12 11º Ano de Escolaridade

1- As ondas electromagnéticas são utilizadas nas comunicações a longas distâncias. Porquê? Dê

exemplos em que essas ondas também sejam utilizadas nas comunicações a curtas distâncias.

2- Hertz foi o primeiro cientista a produzir, no laboratório, uma onda electromagnética de frequência

menor do que a luz visível. Relativamente à experiencia de Hertz, indique de entre as seguintes

afirmações as que são falsas e substitua-as por verdadeiras.

A- Uma descarga eléctrica oscilante, entre os extremos de duas pequenas esferas muito próximas,

originou uma onda electromagnética.

B- A descarga eléctrica oscilante originou um campo eléctrico variável (que oscila com a mesma

frequência).

C- A onda electromagnética originada coincide com a propagação do campo eléctrico.

D- O receptor foi sede de uma corrente induzida constante.

E- O fluxo magnético que atravessou o receptor teve a sua origem na onda enviada pelo emissor.

F- Para ter havido propagação de uma onda electromagnética, um campo eléctrico variável, entre

as esferas do emissor, originou um campo magnético variável nas suas vizinhanças e assim por

diante, até a propagação atingir o receptor.

3- Pretende-se transmitir, pela rádio, um concerto ao vivo, de uma cidade para todo o país.

a) Justifique a razão por que é necessário converter as ondas sonoras em sinais electromagnéticos.

b) Justifique a necessidade de usar uma onda portadora para transmitir o sinal electromagnético

correspondente ao concerto.

4- Os processos actuais de armazenamento e de transmissão de informação podem ser analógicos ou

digitais. Dê exemplos desses dois tipos.

5- O que distingue um sinal analógico de um sinal digital? Porque é que actualmente a transmissão de

informação cada vez mais é feita por processos digitais?

6- Na figura está representado um modo de transportar a voz humana numa onda portadora.

a) Identificar a onda portadora, justificando.

b) Como se denomina este processo de enviar a voz humana?

c) Como é possível reconhecer esse transporte de informação?

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7- Pretende-se enviar um sinal sonoro com frequência de 440 Hz. Fez-se variar a frequência de uma

onda electromagnética ao ritmo de 440 pulsações por segundo, mantendo constante a intensidade da

onda.

a) Como se denomina este tipo de modulação?

b) Quando a onda electromagnética é descodificada, qual a característica do sinal que foi

transportado?

c) Qual a vantagem deste tipo de modulação, em relação ao outro tipo de modulação também

estudado?

8- Para conseguir transmitir uma mensagem a longa distância é necessário produzir uma onda

electromagnética.

a) Indique que nome se dá a esta onda.

b) Refira pelo menos uma característica da onda produzida para transmitir o sinal.

c) Descreva como é possível uma onda electromagnética transmitir um sinal sonoro.

9- Considere as seguintes descrições de modulação de ondas.

A- Alteração de amplitude da onda de modo a que a envolvente tenha a forma do sinal a transmitir.

B- Alteração da frequência da onda, associando as frequências mais elevadas às amplitudes

maiores do sinal a transmitir.

a) Indique o nome de cada um dos tipos de modelação.

b) Associe as ondas representadas ao tipo de modulação A ou B.

10- Associe as representações de ondas da coluna I aos tipos de onda da coluna II.

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11- A figura representa duas ondas.

a) Indique a que tipo de modulação foi submetida cada uma das ondas portadoras.

b) Enumere as vantagens que tem o tipo de modulação da onda A relativamente ao da onda B.

12- As microondas são utilizadas nas comunicações entre os satélites e os receptores terrestres com

antenas parabólicas. Estes sinais não são detectados pelos normais aparelhos de rádio.

a) Descreva a diferença entre as ondas de rádio e as microondas.

b) Qual é a diferença entre as microondas utilizadas nas comunicações e aquelas que são utilizadas

nos fornos para cozinhar?

c) Por que motivo são as microondas utilizadas nos fornos muito mais perigosas para as pessoas do

que as outras?

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Resolução 1- Utilizam-se ondas electromagnéticas nas comunicações a longas distâncias porque a sua absorção no ar é menor do que as ondas sonoras. A comunicação a curtas distancias também se faz a curtas distancias, é o caso dos astronautas na lua, dos controladores da televisão ou do portão da garagem. 2- A- Verdadeira B- Verdadeira C- Falsa - É a propagação simultânea de um campo eléctrico variável e de um campo magnético variável e de um campo magnético variável que constitui a propagação da onda electromagnética. D- Falsa – A corrente eléctrica induzida é variável, com a frequência da onda que a ele chega. E- Verdadeira – A variação de fluxo magnético no receptor deve-se à existência do campo magnético variável da onda electromagnética produzida. F- verdadeira. 3- a) A intensidade das ondas sonoras são fortemente atenuadas pelo ar, ao contrario das ondas electromagnéticas. Para diminuir a atenuação é necessário usar ondas rádio, ondas portadoras ( de frequência muito superior à das ondas sonoras) que transportam o sinal electromagnético correspondente ao sinal sonoro e não este directamente. b) O receptor filtra da onda rádio portadora a informação electromagnética correspondente ao concerto, que um altifalante transforma, de novo, em sinal sonoro 4- Analógicos – cassetes áudio Digital - DVD 5- O sinal analógico é originado por uma grandeza que varia de um modo contínuo e suave, ao longo do tempo. O sinal digital é originado por uma função discreta, função descontínua, manifestando-se por unidades discretas, por exemplo, através dos valores 0 e 1. A informação digital apresenta grandes vantagens sobre a analógica: - Os sinais digitais são menos sensíveis a ruídos; - Na transmissão de um sinal digital conserva-se a forma exacta do sinal ao contrario da transmissão de um sinal analógico. Em ambos os casos há atenuação do sinal (perda de amplitude); - Na amplificação do sinal digital o ruído não é amplificado; - Os sinais digitais são mais facilmente encriptados (codificados). 6- a) sinal B. A frequência da onda portadora é uma frequência do espectro das radiações electromagnéticas, logo, muito superior às frequências dos sinais áudios. b) modulação em amplitude c) A envolvente da portadora tem as características do sinal áudio. 7- a) modulação em frequência b) um som harmónico de frequência 440 Hz. c) Permite a existência de uma rádio e televisão de alta – fidelidade. O ruído, introduzido muitas vezes por tempestades eléctricas e magnéticas, afecta sobretudo a amplitude das ondas, logo, as emissões AM. 8- a) onda portadora b) possuir uma elevada frequência c) Através da modulação que consiste na alteração das características da onda portadora por adição de uma onda de baixa frequência que contém a informação a transmitir. À onda obtida chama-se onda modulada. A modulação pode ser feita em amplitude (AM) ou em frequência (FM). Na modulação em amplitude a informação a transmitir está contida nas variações de amplitude da onda modulada, enquanto que na modulação em FM a informação a transmitir está contida nas variações de frequência da onda modulada.

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9- a) A- AM B – FM 10- 1 – A ; 2 – C, 3 – D, 4 – B 11- a) A- modulação em frequência B- Modulação em amplitude b) Não sofre interferências devido às condições atmosféricas, nem distorções à saída da antena emissora. 12- a) as microondas têm maior frequência, pelo que, podem transportar muito mais informação. b) As microondas utilizadas nas comunicações são pouco absorvidas pela atmosfera e a sua propagação é rectilínea. As microondas que são utilizadas nos fornos são absorvidas pelas moléculas de água dos alimentos, fazendo com que a temperatura destes aumente. c) Os tecidos do nosso organismo têm uma grande percentagem de água. Então, estas microondas são perigosas para as pessoas porque são absorvidas pelos tecidos, cozendo-os.