A utilização de novas tecnologias de processamento, transmissão e receção de informação estão, hoje em dia, ao alcance de todos os cidadãos. Os alunos não são exceção e são, até, os grandes utilizadores das modernas tecnologias para a informação. De entre as tecnologias envolvidas no processamento e transmissão de informação a grandes distâncias, destacam-se as comunicações móveis e internet, a comunicação óptica através de fibras e guias ópticos, os sistemas de modulação AM e FM, etc.

Apesar de utilizadores, o conhecimento sobre os fundamentos subjacentes aos procedimentos de codificação/descodificação de informação e funcionamento de tais tecnologias é superficial. Os professores da disciplina de Física e Química são, então, muitas vezes interpelados pelos seus alunos para explicarem os fundamentos do funcionamento de transmissores/receptores de informação, o modo como a informação é codificada, transmitida e descodificada. A explicação exige o recurso ao conceito de campo electromagnético e às leis que o governam, e a demonstração experimental de alguns dos procedimentos exige a utilização de meios computacionais e equipamento laboratorial mais complexo, alguns deles acessíveis nas escolas. Nem sempre os professores se sentem à vontade com a utilização das novas tecnologias nem familiarizados com os fundamentos Física do seu funcionamento. O tema Comunicações do programa permite a abordagem destes tópicos de Física num contexto de tecnologia avançada, evidenciando a importância do desenvolvimento da Ciência Fundamental para o progresso tecnológico. Esta ação de formação pretende rever e discutir os conceitos e leis envolvidos no processo de transmissão da informação através de sinais acústicos ou electromagnéticos, e dar formação laboratorial nas atividades experimentais previstas no programa usando técnicas motivadoras, e em algumas das técnicas de processamento e transmissão de informação através de um projeto a desenvolver em grupo.

Objetivos

• Integrar os conteúdos temáticos do atual programa da disciplina de Física e Química 11º ano.
• Planificar as atividades laboratoriais constantes do tema Comunicações do atual Programa da disciplina de Física e Química, 11º ano.
• Aplicar os princípios e as técnicas de medição adequados ao estudo experimental em causa.
• Familiarizar os formandos na utilização do computador e das máquinas gráficas para o controlo e aquisição automática de dados.
• Realização laboratorial das atividades planificadas.
• Discussão e análise dos resultados.
• Enquadramento didático das atividades realizadas.
• Apresentação do projeto desenvolvido.

Conteúdo programático

Módulo teórico – 2+2 horas

• Análise dos conteúdos programáticos do tema Comunicações.
• Revisão dos conceitos e leis.
• Introdução à utilização do osciloscópio, máquinas gráficas, sensores e software necessário nas atividades laboratoriais.
• Medições e erros.

Atividades laboratoriais do programa da disciplina – 4 módulos de 3 horas cada.

• Trabalho com o osciloscópio, multímetros e análise experimental de circuitos eléctricos simples.
• Indução magnética e demonstração da lei de Lenz. Estudo do funcionamento do transformador e levitação magnética.
• Medição da velocidade de propagação do som no ar. Medição da velocidade de propagação de um sinal electromagnético num cabo coaxial. Atenuação.
• Descrição de sinais harmónicos simples. Análise espectral de um sinal complexo. Análise da voz e do som de um instrumento musical. Timbre.
• Propagação em meios limitados: reflexão, refracção; reflexão total. Interferência e difracção.
• Modulação AM e FM.
• Experiências com lasers e fibras ópticas; experiências com micro-ondas.

Projeto de grupo – 2 módulos de 3 horas cada.

• Desenvolvimento de um projeto experimental.

Avaliação – 1 módulo de 3 horas.

• Apresentação oral do projeto desenvolvido e discussão do respetivo relatório.

Horário

• Sábados (9h - 13h)

Metodologias

• Aulas teóricas: 4h (2 módulos de 2 h) - 1 turma com 30 formandos (máximo); apresentação dos conteúdos suportada por audiovisuais e textos de apoio.
• Aulas práticas: 18h (6 módulos de 3 h, em laboratório) - 2 turmas com 15 formandos (máximo); trabalho em pequenos grupos com recurso a meios informáticos.
• Avaliação: 3h

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Dados Gerais

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