Relatório: Telefone de latinha

Iniciação Tecnológica - Telefone de Latinha -   Grupo 4

NOTA

1ª Parte

Nome	Número	Série e Turma
Bruna Marcondes	06	3ºD
Felipe Migotto	11	3ºD
Fernanda Rocha	12	3ºD
Jennyfer Martins	15	3ºD
Luís Gustavo	19	3ºD

1>Objetivo do Trabalho: -Construir um telefone de latinha (podendo ser lata ou copos descartáveis), utilizando no mínimo 10 metros de algum fio. -Passar o maior número de palavras para o outro integrante. -Aprender na prática o conceito de ondas e acústica.

2>Descrever os Materiais Utilizados na construção do Telefone. (Todos os Materiais) -10 metros de barbante, linha de costura e linha de pipa. - 2 copos plásticos - 1 lata de Nescau - 1 lata de milho - agulha - tesoura - fita métrica

3>Descreva em 7 passos a construção do telefone.  1º Separe os materiais necessários para a construção do telefone : 2 copos plásticos, rolo de barbante, agulha, tesoura e fita métrica. 2º Aqueça a agulha, para furar os copos. Com o auxílio de um de um alicate, segure a agulha, para não queimar os dedos. 3º Após aquecer a agulha, fure o centro dos dois copos. Tome muito cuidado no momento de furar, pois o furo deve ser compatível ao do barbante, ou seja, de modo que não deixe sobras entre o furo e o fio. 4º  Agora com o auxílio da fita métrica, corte 10 m de barbante.  5º Após cortar o barbante, passe ele no furo que fez com a agulha, nos dois copos. 6º Após passar o barbante, em ambos os copos, de um nó no mesmo, dê pelo menos dois nós. 7º O seu telefone já está pronto, agora é só testar e "brincar". Lembre-se, estique bem o fio, pois se não deixar ele o fio bem reto, pode haver dificuldades na interpretação.

4>Desenhe o Telefone com as duas pessoas e indique os fenômenos ondulatórios que ocorrem. Classifique de forma completa a onda existente.   -Mecânica -Longitudinal -Unidimensional Dispersão: A Dispersão é um fenômeno que acontece quando uma onda, resultante da superposição de várias outras entra num meio onde a velocidade de propagação seja diferente para cada uma de suas componentes. Conseqüentemente a forma da função de onda inicial muda, sendo que sua forma é uma função do tempo Difração: É o encurvamento sofrido por uma onda quando esta encontra obstáculos à sua propagação. Esta propriedade das ondas foi de fundamental importância para provar que os raios de uma onda não são retilíneos. Interferência: Interferência representa a superposição de duas ou mais ondas num mesmo ponto. Esta superposição pode ter um caráter de aniquilação, quando as fases não são as mesmas (interferência destrutiva) ou pode ter um caráter de reforço quando as fases combinam (interferência construtiva). Referência:  http://www.algosobre.com.br/fisica/ondas.html

2ª Parte

5> Quantos projetos foram feitos antes do definitivo: (Faça um histórico dos mesmos) (No caso de ser a primeiro e único, Justifique o porquê de não ter tentado uma evolução no projeto) Foram feitos 3 projetos. 1º projeto: Lata de Nescau, lata de milho, com fio de barbante. 2º projeto: 2 copos plásticos, com linha de costura 3º projeto: 2 copos plásticos, com linha de pipa. O 2º e 3º projeto por serem linhas muito finas, a linha enrolava toda hora, com isso decidimos mudar para o barbante.

6> Crie uma lista de problemas ocorridos no telefone e a solução que o grupo utilizou para o mesmo (Faça em forma de tabela com duas colunas). Problema Solução Com a latinha a voz ficava abafada  Trocar por copos plásticos Fio embaralhava com muita facilidade Trocar por barbante Problemas na interpretação das frases Soletrar as palavras

3ª Parte (na escola)

7> Para o telefone determine algumas grandezas físicas.

Massa da cordinha	Comprimento	Densidade linear	Dimensão da abertura da latinha
5g	10m	0,5g/m	7,5cm
Comprimento de onda da voz do aluno escolhido	Freqüência do som emitido pelo aluno	Velocidade do som na cordinha	Número de palavras por minuto
1,7m	200 - 400 Hz	X	21

8> Faça 9 testes com o telefone, e anote na tabela observações pertinentes:

Fio	L	Observações
Nylon	5 m	Uma grande dificuldade de interpretação
	10 m	Melhoro, em relação do de 5 m, porém ainda houve problemas na comunicação.
	15 m	A voz ficava muito baixa
	5 m	Houve possibilidade de comunicação
Barbante	10 m	Fácil interpretação da fala
	15 m	Fácil interpretação da fala
Linha de costura	5 m	Houve problema com certas palavras, mais foi possível a comunicação
	10 m	Fácil interpretação da fala
	15 m	Fácil interpretação da fala

9> Utilize este espaço para outros comentários de resultados do item anterior: Tanto com o barbante ou com a linha de costura, conseguimos ter uma boa comunicação, era possível se comunicar .No primeiro teste ocorrido na escola, utilizamos a linha de costura, e o resultado foi razoável. Mas por ser muito fino, embaralhava várias vezes, e acabamos mudando para o barbante, e tivemos um bom resultado com ele também. Com o nylon, percebemos que a uma grande dificuldade, não é possível ter comunicação.

4ª Parte (na escola)

10> Utilize o espaço para colocar as contas do item 7. Densidade linear:   massa/comprimento : 5  = 0,5g/m                                  10 Comprimento de onda da voz do aluno escolhido Velocidade do som = 340 = 1,7m Frequência do som    200

11> Faça uma descrição longa utilizando conceitos de acústica para descrever o projeto; Intensidade: permite-nos apontar um som forte de um som fraco, dependendo da intensidade da vibração, quando maior a intensidade mais forte é o som e vice versa. A intensidade existe de duas maneiras; ·                     Intensidade Física ou Energética – Chamada de limiar de audibilidade, é a intensidade das ondas acústicas. ·                     Intensidade Fisiológica ou Nível Sonoro – Grandeza física capaz de calcular a intensidade do som. A grandeza é medida em Bel cujo submúltiplo é o decibel. Altura: mesmo sem conhecer música, conseguimos diferenciar o som agudo (ou fino), do som grave (ou grosso), a altura serve para diferenciarmos os mesmos. A altura do som depende da freqüência, que é o número de vibrações por segundo. Quanto maior a freqüência mais aguda é o som e vice versa. Timbre: cada pessoa tem o seu timbre, não existem timbres iguais. Através do timbre podemos diferenciar o som de um instrumento, mesmo sem ver qual o instrumento está sendo utilizado. Isto é, o timbre é uma qualidade que nos permite compreender a diferença entre dois sons da mesma altura e intensidade. • Som fundamental: quando se percebe a presença de sons tocados numa mesma altura, porém por instrumentos diferentes. • Sons harmônicos: sons que completam o som fundamental formando o timbre. Referência: http://grupo4-3d.blogspot.com/2011/06/nas-ondas-do-sbruzzi.html

12> Conclusão Final: Com este trabalho, concluímos que dessa brincadeira de criança, nos faz entender muito mais a Física, os conceitos ondulatórios e acústicos. O telefone não serve apenas para “brincar”, serve também para nos ensinar. Os resultados poderiam ter sido melhores nos testes, e na primeira e segunda etapa da competição, mais a uma grande dificuldade nas frases. Porém ficamos em 3º lugar da sala, conseguindo passar para a próxima fase da competição, sendo entre salas. De acordo com os passos do item 3, é só montar o seu telefone e se diverti, aprendendo.

Competição:Telefone de latinha

Na segunda-feira ocorreu a classificação dos 5 grupos para a competição entre salas, no 3ºD sendo a nossa sala, ocorreu a 1º e a 2º etapa, com 8 rodadas.Sendo etapas de frases, e palavras que se relacionam a Física.
O resultado sendo o seguinte:

1º Lugar - Grupo 5 - 77 palavras 

2º Lugar - Grupo 6 - 61 palavras
3º Lugar - Grupo 4 - 51 palavras
4º Lugar - Grupo 7 - 47 palavras
5º Lugar - Grupo 1 - 37 palavras
6º Lugar - Grupo 2 - 34 palavras
7º Lugar - Grupo 3 - 23 palavras

O resultado poderia ter sido melhor, mas, erramos uma letra bem no começo de duas frases, assim só contando o que tínhamos passado até a palavra anterior.

Nas ondas do Sbruzzi

Ondulatória

Ondulatória é a parte da Física que estuda as ondas. Qualquer onda  pode ser estudada seja a onda do mar, ou ondas eletromagnéticas, como a luz.

Conceito de Onda

A definição de onda é qualquer perturbação (pulso) que se propaga em um meio. Ex: uma pedra jogada em uma piscina (a fonte) provocará ondas na água, pois houve uma perturbação. Essa onda se propagará para todos os lados, quando vemos as perturbações partindo do local da queda da pedra, até ir na borda. Uma sequência de pulsos formam as ondas.

Chamamos de Fonte qualquer objeto que possa criar ondas.

A onda é somente energia, pois ela só faz a transferência de energia cinética da fonte, para o meio. Portanto, qualquer tipo de onda, não transporta matéria.

As ondas podem ser classificadas seguindo três critérios:

Classificação das ondas segundo a sua Natureza
Quanto a natureza, as ondas podem ser dividas em dois tipos:

• - Ondas mecânicas: são todas as ondas que precisam de um meio material para se propagar. Por exemplo: ondas no mar, ondas sonoras, ondas em uma corda, etc.
• - Ondas eletromagnéticas: são ondas que não precisam de um meio material para se propagar. Elas também podem se propagar em meios materiais. Exemplos: luz, raio-x , sinais de rádio, etc.

Classificação em relação à direção de propagação
As ondas podem ser dividas em três tipos, segundo as direções em que se propaga:

• - Ondas unidimensionais: só se propagam em uma direção (uma dimensão), como uma onda em uma corda.
• - Ondas bidimensionais: se propagam em duas direções (x e y do plano cartesiano), como a onda provocada pela queda de um objeto na superfície da água.
• - Ondas tridimensionais: se propagam em todas as direções possíveis, como ondas sonoras, a luz, etc.

Para o estudo de ondas bidimensionais e tridimensionais são necessários os conceitos de:

• Frente de onda: é a fronteira da região ainda não atingida pela onda com a região já atingida;
• Raio de onda: é possível definir como o raio de onda a linha que parte da fonte e é perpendicular às frentes de onda, indicando a direção e o sentido de propagação.

Classificação quanto à direção de propagação:

• - Ondas longitudinais: são as ondas onde a vibração da fonte é paralela ao deslocamento da onda. Exemplos de ondas longitudinais são as ondas sonoras (o alto falante vibra no eixo x, e as ondas seguem essa mesma direção), etc.
• - Ondas transversais: a vibração é perpendicular à propagação da onda. Ex.: ondas eletromagnéticas, ondas em uma corda (você balança a mão para cima e para baixo para gerar as ondas na corda).

Características das ondas

Todas as ondas possuem algumas grandezas físicas, que são:

• - Frequência: é o número de oscilações da onda, por certo período de tempo. A unidade de freqüência do Sistema Internacional (SI) é o hertz (Hz), que equivale a 1 segundo, e é representada pela letra f. Então, quando dizemos que uma onda vibra a 60Hz, significa que ela oscila 60 vezes por segundo. A freqüência de uma onda só muda quando houver alterações na fonte.
• -Período: é o tempo necessário para a fonte produzir uma onda completa. No SI, é representado pela letra T, e é medido em segundos.

É possível criar uma equação relacionando a frequência e o período de uma onda:

f = 1/T

ou

T = 1/f

• - Comprimento de onda: é o tamanho de uma onda, que pode ser medida em três pontos diferentes: de crista a crista, do início ao final de um período ou de vale a vale. Crista é a parte alta da onda, vale a parte baixa. É representado no SI pela letra grega lambda (λ)

Sendo A  a amplitude da onda.

• - Velocidade: todas as ondas possuem uma velocidade, que sempre é determinada pela distância percorrida, sobre o tempo gasto. Nas ondas, essa equação fica:

v = λ / T ou    v = λ . 1/T ou ainda v = λ . f

• - Amplitude: é a “altura” da onda, é a distância entre o eixo da onda até a crista. Quanto maior for a amplitude, maior será a quantidade de energia transportada.

Velocidade de propagação das ondas:

 Como não transportam matéria em seu movimento, é previsível que as ondas se desloquem com velocidade contínua, logo estas devem ter um deslocamento que valide a expressão:

Que é comum aos movimentos uniformes, mas conhecendo a estrutura de uma onda:

Podemos fazer que ΔS=λ e que Δt=T

Assim:

Sendo esta a equação fundamental da Ondulatória, já que é valida para todos os tipos de onda.

É comum utilizar-se frequências na ordem de kHz (1quilohertz = 1000Hz) e de MHz (1megahertz = 1000000Hz)

Por que as ondas do mar quebram?

Sabendo que as ondas em geral têm como característica fundamental propagar energia sem que haja movimentação no meio, como se explica o fenômeno de quebra das ondas do mar, causando movimentação de água, próximo à costa?

Em águas profundas as ondas do mar não transportam matéria, mas ao aproximar-se da costa, há uma brusca diminuição da profundidade onde se encontram, provocando a quebra destas ondas e causando uma movimentação de toda a massa de água e a formação de correntezas.

Após serem quebradas, as ondas do mar deixam de comportar-se como ondas.

Acústica

A Acústica é o ramo da física que estuda o som. O som é um fenômeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos e se propaga através dos diferentes estados físicos da matéria.

Em acústica geralmente podemos dividir entre geradores de som, meios de transmissão, propagação e receptores. A acústica mensura estes meios, cria instrumentos, tabelas, etc, de forma a fornecer dados necessários aos mais diversos ramos da ciência para a utilização dos sons, de seus meios de propagação e efeitos.

Na cadeia geração e recepção acústica inclui-se o indivíduo que recebe o efeito sonoro e o evento que dá origem ao fenômeno. A acústica é considerada uma ciência que abrange diversas disciplinas e por elas é abrangida.

Ondas sonoras são as que possuem freqüência de vibração entre 20 e 20.000Hz, que naturalmente, são captadas e processadas por nosso sistema auditivo. Que se origina a partir de vibrações do ar que são captadas pelo tímpano com freqüência e amplitudes pré-definidas.

Qualidades fisiológicas do som

A todo o momento distinguimos os diferentes tipos de som, essas diferenças que ouvimos necessitam das qualidades fisiológicas do som, que são elas: intensidade, altura e timbre.

Intensidade: permite-nos apontar um som forte de um som fraco, dependendo da intensidade da vibração, quando maior a intensidade mais forte é o som e vice versa.

A intensidade existe de duas maneiras;

• Intensidade Física ou Energética – Chamada de limiar de audibilidade, é a intensidade das ondas acústicas.
• Intensidade Fisiológica ou Nível Sonoro – Grandeza física capaz de calcular a intensidade do som. A grandeza é medida em Bel cujo submúltiplo é o decibel.

Altura: mesmo sem conhecer música, conseguimos diferenciar o som agudo (ou fino), do som grave (ou grosso), a altura serve para diferenciarmos os mesmos. A altura do som depende da freqüência, que é o número de vibrações por segundo. Quanto maior a freqüência mais agudo é o som e vice versa.

Timbre: cada pessoa tem o seu timbre, não existem timbres iguais. Através do timbre podemos diferenciar o som de um instrumento, mesmo sem ver qual o instrumento está sendo utilizado. Isto é, o timbre é uma qualidade que nos permite compreender a diferença entre dois sons da mesma altura e intensidade.

• Som fundamental: quando se percebe a presença de sons tocados numa mesma altura, porém por instrumentos diferentes.

• Sons harmônicos: sons que completam o som fundamental formando o timbre.

O que é decibel?Decibel é um conceito da razão no meio de duas quantidades, sendo utilizado em grandes variedades de medições em acústica, física e eletrônica, assim sendo muito utilizado na medida da intensidade de sons. A definição do decibel (dB) é obtida com o uso do logaritmo.É uma unidade de medida adimensional, semelhante à percentagem

As formulas básicas são :

Potencia(W) = Tensão(V) x Corrente(A)

Tensão(V) = Corrente(A) x Resistência(Ω)

Potencia(W) = Corrente(A)**2 x Resistência(Ω) Potencia(w) = Tensão(V)**2 x Resistência(Ω)

**2 -> elevado ao quadrado