sexta-feira, 21 de junho de 2019

Para melhorar a recepção de uma rádio FM, devemos alterar o tamanho da antena segundo a frequência dessa rádio?

A questão é relevante em face da variedade atual de formas e tamanhos de antenas e suas aplicações. Consideremos o seguinte: a onda de rádio captada pela antena induz nesta um tensão e uma corrente elétrica que são inter-relacionadas pela impedância da antena [grandeza que mede a resposta de um circuito elétrico quando percorrido por uma corrente alternada]. Esse parâmetro depende da frequência da onda, bem como da forma e do tamanho da antena. Conforme a impedância, a tensão e a corrente podem ter defasagem, isto é, não ter sincronia no tempo, dando baixa potência de sinal recebido. O desenho da antena deve contornar esse e outros problemas.
uma regra geral é que o tamanho da antena deve ser comparável ao comprimento de onda do sinal, sendo no mínimo um quarto desse valor. Isso maximiza a corrente e a potência do sinal. Para comprimentos de onda curtos, a dificuldade prática é menor, pois antenas pequenas são mais efetivas.
No caso de FM (frequência modulada), que está faixa de frequência de 88 a 108 MHz, o comprimento de onda está entre 2,8 a 3,4 m. Assim, seguindo a regra acima, a antena de FM deve ter entre 69 e 85 cm. Um modelo tido como eficiente para FM é a antena de 5/8 de dipolo, que consiste de dois fios ou hastes alinhados sequencialmente na horizontal, cada um dos quais com 5/8 do comprimento de onda (para FM isso dá entre 1,7 e 2,1 m).
Portanto, respondendo à questão da leitora: sim, teoricamente, para cada estação deveríamos usar uma antena de tamanho diferente para otimizar a recepção, mas o ganho prático comparado à complicação tecnológica não é viável.
Finalizando, talvez seja oportuno encerrar citando um interessante fato em que o tamanho de uma antena nos trouxe um episódio talvez bizarro: em 1913, a própria Torre Eiffel foi usada como antena para  comunicação com o Observatório da Marinha Norte-americana, nos Estados Unidos! Naquela época, o radialismo usava frequências muito baixas, as chamadas ondas longas, que requeriam antenas gigantes (Celso de Araújo Duarte, Departamento de Física, Grupo de Propriedades Ópticas, Eletrônicas e Fotônica, Universidade Federal do Paraná).

Ciência Hoje, outubro de 2015.

Por que a nitroglicerina explode? Quem descobriu seu uso?

As moléculas que formam a nitroglicerina são muito instáveis, ou seja, quebram facilmente. Isso acontece porque os grupos de moléculas formadas pelo nitrogênio (um dos principais elementos que compõem a nitroglicerina) repelem-se uns aos outros, devido às suas cargas elétricas. "A repulsão provoca a quebra das moléculas, liberando grande quantidade de energia, que é a explosão", explica o químico Atílio Vanin, da Universidade de São Paulo. O químico sueco Alfred Nobel (1833-1896), que instituiu o Prêmio Nobel, descobriu uma forma de controlar a explosão. Ele misturou nitro glicerina com a chamada terra diatomácea, que são os restos de esqueletos e algas transformados em pó, criando a dinamite.

Super, Novembro de 1994.

segunda-feira, 10 de junho de 2019

Por que alguns objetos enferrujam?

Aquela lapiseira que você adora, repare, parece já apresentar uns pontinhos de ferrugem.
Antes que você reclame, preste atenção: é fatal que objetos feitos à base de ferro, com o tempo, enferrujem. Dos pequenos pontinhos às grandes corrosões, o processo é o mesmo e totalmente natural: inclui o ferro, o oxigênio e a água.
Na verdade, o ferro reage é com o oxigênio, tanto que o nome mais pomposo da ferrugem é oxidação do ferro. Quer saber onde entra a água nessa história? Pois bem, a água - sob forma líquida ou de vapor - é importante neste processo porque ela ajuda o ferro a se combinar com o oxigênio, formando o óxido de ferro - a ferrugem. Então, é correto dizer que a formação da ferrugem é quase imperceptível quando não há água envolvida. É ela que acelera o processo de corrosão. Aí, perdem-se lapiseiras, carros, eletrodomésticos...
Para evitar a ferrugem, a dica é manter os objetos limpos, secos e, se possível, lubrificados. Vale pintar ou recobrir a peça que se quer proteger com tinta a óleo ou verniz. Assim, a água e o oxigênio não entrarão em contato com o ferro.
Para impedir a oxidação, as indústrias usam cada vez mais aço, ou seja, uma liga de ferro com carbono. O chamado aço inoxidável não enferruja porque é ativado com outros dois elementos químicos: níquel e cromo. Aliás, adicionar cromo ao ferro para tornar os objetos mais resistentes foi moda nos anos 1960 e 1970. Naquela época, era comum encontrar pará-choque de automóveis, pés de mesa, base de liquidificador etc. cromados.
Bom, agora que você já sabe por que a sua lapiseira enferrujou, pode evitar que o mesmo aconteça com outros utensílios que você deseja preservar (Joab Trajano Silva, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro).


CHC, março de 2006.