Antena Parabólica
EXPERIMENTO INTERATIVO
FALANDO EM UMA ANTENA PARABÓLICA
Experimento que ilustra a focalização e a transmissão do som na forma de uma onda aproximadamente plana.
DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO:
No pátio interno da Seara da Ciência o visitante encontra duas antenas parabólicas distanciadas entre si de cerca de 40 metros e colocadas com seus eixos coincidentes. O eixo da antena é a reta perpendicular à superfície que passa pelo centro da parábola e pelo foco. Na foto acima, o eixo é uma reta imaginária que sai do centro do logo da Seara e passa pelo centro do pequeno círculo indicando o foco da antena.
O experimento deve ser feito por duas pessoas, uma em cada antena.
Cada um deve se colocar bem próximo do foco da antena que está indicado por uma estrutura de alumínio. Nesta posição, basta falar em voz bem baixa que a pessoa na outra antena conseguirá ouvir claramente o que for dito.
Fazendo o experimento, é fácil verificar que o som emitido no foco de uma antena é concentrado no foco da outra. Afastando-se um pouco do foco não é possível entender o que foi dito na outra antena.
DISCUSSÃO TEÓRICA:
O som se propaga pelo ar formando uma onda esférica a partir da fonte sonora. É fácil entender que, à medida que as ondas esféricas de distanciam da fonte emissora a intensidade que chega em cada local vai ficando menor.
Uma antena parabólica comum, dessas usadas para captar sinais de TV vindos de satélites, é excelente para transformar a onda sonora de esférica para linear (ou plana, como se diz). Se a fonte sonora está posicionada no foco de uma antena em forma de paraboloide e dirigida para a antena, a onda originalmente esférica se reflete e passa a se deslocar como uma onda plana na direção do eixo da antena. Isso faz com que a dispersão de energia seja bem pequena. Ao atingir a outra antena cujo eixo coincide com o eixo da antena emissora, a onda plana se reflete e converge para o foco da antena receptora.
Em sua missão original, a antena deve apontar para um satélite estacionário que transmite ondas de TV. Este satélite está a uma distância de 35.800 quilômetros e, como gira com a mesma velocidade angular que a Terra, fica permanentemente parado em um ponto fixo do céu. As frentes de ondas que ele emite, ao chegarem e atingirem a antena, são praticamente planas. Portanto, refletem-se na superfície parabólica e concentram-se no foco da antena, onde um captador eletrônico serve de ouvido para o sinal.
SUGESTÕES PARA O PROFESSOR:
Este pode ser um projeto de experimento prático em que os estudantes constroem duas antenas parabólicas de diâmetro adequado. Não precisa ter 2 metros de diâmetro como as antenas vendidas em lojas especializadas. Uns 50 centímetros de diâmetro já são suficientes para transmitir sons por uns 10 ou 20 metros de distância.
O material pode ser gesso, massa plástica ou até mesmo massa de papel de jornal em água. A internet ensina a fazer isso.
O importante é garantir que a forma da superfície da antena seja o mais próximo possível de um paraboloide de revolução. Este será o desafio maior do projeto e a tarefa mais próxima de uma pesquisa realizada pela turma que se dedicar a ele.
