Trabalhos de escola

EXERCÍCIOS SOBRE A EQUAÇÃO DA ONDA

1. Uma antena de transmissão de telefonia celular situa-se no topo de uma torre de 15m de altura. A frequência de transmissão é igual a 900 MHz, e a intensidade da radiação emitida varia com a distância em relação à antena, conforme o gráfico a seguir.

a) Qual a intensidade da radiação em um aparelho de telefone celular que está posicionado na base da torre da antena?

b) O limite de segurança para a radiação eletromagnética nessa faixa de frequências é de aproximadamente 1 mW/cm2. Qual a distância mínima que uma pessoa pode ficar dessa antena sem ultrapassar o limite de segurança?

2. As curvas A e B representam duas fotografias sucessivas de uma onda transversal que se propaga numa corda. O intervalo entre as fotografias é de 0,008 s e é menor do que o período da onda. Calcule a velocidade de propagação da onda na corda, em m/s.

3. O sistema GPS ("Global Positioning System") consiste em um conjunto de satélites em órbita em torno da Terra que transmitem sinais eletromagnéticos para receptores na superfície terrestre. A velocidade de propagação dos sinais é de 300.000 km/s. Para que o sistema funcione bem, a absorção atmosférica desse sinal eletromagnético deve ser pequena. A figura a seguir mostra a porcentagem de radiação eletromagnética absorvida pela atmosfera em função do comprimento de onda.

a) A frequência do sinal GPS é igual a 1.500 MHz. Qual o comprimento de onda correspondente? Qual a porcentagem de absorção do sinal pela atmosfera?
b) Uma das aplicações mais importantes do sistema GPS é a determinação da posição de um certo receptor na Terra. Essa determinação é feita através da medida do tempo que o sinal leva para ir do satélite até o receptor. Qual é a variação ∆t na medida do tempo feita pelo receptor que corresponde a uma variação na distância satélite-receptor de ∆x = 100m? Considere que a trajetória do sinal seja retilínea.

4. Uma perturbação periódica em uma corda