Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Física

Classificação das Fibras Ópticas

• Por materiais dielétricos: Fibra óptica de sílica, vidro multicomponentes e plástico.
• Por meio de propagação: Fibra óptica monomodo (SM) e multimodo.
• Por distribuição do índice de refração: Fibra óptica de índice degrau (SI) e índice gradual (GI).

Perdas em Fibras Ópticas

• Perdas por absorção: Ocorre quando a luz é convertida em calor pelo material da fibra.
• Espalhamento Rayleigh: Causado por partículas com tamanho comparável ao comprimento de onda da luz.
• Estrutura não uniforme: Irregularidades na interface entre o núcleo (core) e o revestimento (cladding) dispersam a luz.
• Perdas por curvatura: Ocorrem quando a fibra é dobrada, excedendo o ângulo crítico de reflexão total.
• Perdas por microcurvatura:

Concurso 2: Conceitos de Acústica

1) Qual é o som de uma explicação técnica?

Resposta: O som é uma vibração mecânica que se propaga em um meio físico. É uma onda longitudinal que viaja no ar.

2) Quando necessário resolver um problema de ruído, que medidas podem ser tomadas? Explicar claramente.

Resposta: Isolar a fonte com um material sólido de baixa densidade.

3) Meu vizinho mantém um aparelho de som a 40 dB:

Resposta: A lei chilena considera um máximo de 45 dB das 21 às 7 horas. Então, a solução seria usar protetores auriculares ou isolar o quarto acusticamente.

4) Uma pressão sonora, medida em atmosferas, é de 2 atm. Calcular a intensidade do ruído. Discutir o valor obtido.

(Nota: É necessário o valor da pressão de referência

A força é capaz de produzir ação ou alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo ou de suas linhas de ação. A unidade de força no Sistema Internacional de medição é o Newton (N).

Propriedades Mecânicas

As propriedades mecânicas determinam o comportamento dos materiais quando uma ou mais forças agem sobre eles:

• Resistência: É a capacidade de um material de resistir às forças sem ser excessivamente deformado ou quebrado (ex: aço, madeira, plástico).
• Tenacidade: É a propriedade que alguns materiais têm de resistir a forças repetidamente sem ruptura (ex: metal, madeira e alguns plásticos).
• Fragilidade: É a propriedade oposta à tenacidade (ex: vidro).
• Elasticidade: É a propriedade de recuperar a forma original após

Onda de movimento

A maioria das informações chega, de alguma forma, em ondas. É através do movimento oscilatório que o som chega aos ouvidos, a luz aos olhos e os sinais eletromagnéticos aos rádios e TVs. Com o movimento das ondas, é possível transferir energia de uma fonte a um receptor, sem a transferência de matéria entre os dois pontos.

Se uma ponta de uma corda é levantada e abaixada, uma perturbação viaja ao longo dela. Cada partícula da corda se move para cima e para baixo, enquanto, ao mesmo tempo, a perturbação percorre o comprimento da corda. O meio retorna ao seu estado inicial após a passagem da perturbação. O que se propaga não é o meio, mas o distúrbio.

Se você deixar cair uma pedra em um lago tranquilo, as... Continue a ler "Entendendo o Movimento Ondulatório: Tipos e Propriedades" »

Segundo esta teoria, desenvolvida em 1671 pelo físico inglês Isaac Newton, a luz era a projeção ou a liberação de pequenos glóbulos materiais (que Newton chamou de "hits") a partir da fonte de luz, os quais se propagam em alta velocidade e em trajetória retilínea (por causa de sua inércia) através de todo meio semitransparente e homogêneo.

Este modelo corpuscular explica com sucesso não só a propagação retilínea da luz, mas também a reflexão que ocorre como resultado de colisões elásticas dos corpúsculos de luz com a superfície dos corpos iluminados. Se não houver atrito, a componente tangencial da velocidade das partículas não muda; em vez disso, a componente normal à superfície é revertida, devido à enorme diferença... Continue a ler "A Teoria Corpuscular da Luz de Isaac Newton" »

O Universo

O Universo é imenso e compreende milhões de corpos. Nem tudo o que existe pode ser observado. Sabemos que existem bilhões de galáxias, e em cada galáxia há milhares de estrelas, nebulosas e planetas.

Do ponto de vista químico, o Universo observável é composto por:

• Nitrogênio: 75%
• Hélio: 20%
• Outros: 5%

Isaac Newton descobriu que quando a luz solar incide sobre um prisma, ela se separa em faixas de cores (espectro luminoso). Observamos algumas linhas negras no espectro. No laboratório, se passarmos luz branca através de recipientes com hidrogênio e hélio, os gases absorvem certas frequências de luz, resultando em linhas escuras nos espectros obtidos. Ao compararmos as linhas negras do espectro do Sol com as do hidrogênio... Continue a ler "O Universo: Composição, Matéria Escura e Estruturas" »

Redes Fotônicas

As redes fotônicas foram utilizadas para a comunicação entre tropas do exército no deserto. Baseiam-se na utilização de lasers ou ondas na faixa do infravermelho. O sistema permite a transmissão de 100 Mbps em plataforma TCP/IP, ou de 155 Mbps em ATM. Em 2002, a rede suportava um tráfego de 1 Gbps. No caso de um objeto interromper o feixe de laser no ar, o sinal não será interrompido. Um buffer garante a recuperação dos pacotes sem interrupções na casa dos milissegundos, como a passagem de um pássaro ou outro objeto.

Radiodifusão e Ondas de Rádio

Difusão pela Ionosfera

O sinal é lançado na ionosfera, onde é refletido em direção ao destino.

Transmissão AM (Modulação por Amplitude)

Transmissão através do... Continue a ler "Tecnologias de Comunicação: Redes, Rádio e Satélites" »

Forças Conservativas

Para diversos tipos de forças, o trabalho realizado para mover um corpo entre dois pontos depende do caminho seguido (como ocorre com as forças de atrito). No entanto, existe um tipo particular de forças denominadas forças conservativas.

Uma força conservativa é capaz de recuperar o trabalho realizado contra ela. Elas são caracterizadas por realizar um trabalho que depende apenas das posições inicial e final, e não do caminho percorrido. Por essa razão, o trabalho realizado em um caminho fechado é zero. Esta é uma propriedade das forças centrais, e os campos onde essas forças atuam são chamados de campos conservativos.

Considerando que a realização de trabalho é acompanhada por uma mudança na energia,... Continue a ler "Forças Conservativas e as Leis de Kepler" »

Conceitos Fundamentais da Mecânica Ondulatória

Mecânica Ondulatória: É um processo coletivo que ocorre no meio como resultado do movimento das partículas individuais que o constituem.

Tipos de Ondas

Onda Transversal: Uma onda em que as partículas do meio se movem perpendicularmente à direção de propagação.

• Crista: O ponto no meio que apresenta o deslocamento máximo positivo em relação à posição de equilíbrio.
• Vale: O ponto no meio que apresenta o deslocamento máximo negativo em relação à posição de equilíbrio.

Onda Longitudinal: Uma onda em que as partículas do meio se movem em uma direção paralela à direção de propagação.

• Compressão: Um ponto onde a onda longitudinal está viajando, que possui densidade máxima.

Resistência em função da temperatura:

A variação da resistência em função da temperatura ocorre somente para metais. Para isolantes, a resistência é inversamente proporcional à temperatura.

Modelo de Drude da Resistividade II

Neste modelo, os elétrons se comportam como partículas de um gás. O movimento dos elétrons produz um efeito térmico resultante do atrito dos mesmos com a estrutura atômica.

Condutores possuem elétrons livres e isolantes não possuem.

Semicondutores Intrínsecos: são átomos com 4 elétrons de valência.

Materiais Extrínsecos: são semicondutores com impurezas.

Dopagem (Adição de Impurezas) Tipo N

Supercondutores (Propriedades)

• Resistividade nula;
• Portadores de carga são pares de elétrons (BCS);
• Os campos magnéticos