Introduzione ai segnali ed esercizi (superiori): differenze tra le versioni
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Di seguito si presenteranno esempi ed esercizi svolti sia con segnali sia acustici, sia elettromagnetici, dove sarà importante ragionare sulle loro diverse frequenze (<math>F</math>), lunghezze d’onda (<math>\lambda</math>) e velocità di propagazione (<math>c</math>), facendo attenzione al suo valore variabile a seconda del mezzo trasmissivo e del tipo di segnale utilizzato.
Sapendo una stanza vuota ''rimbomba'', consideriamo la lunghezza d'onda minima necessaria pari a circa <math>3~\text{m}</math>. Ricordando che la velocità del suono nell'aria è <math>380~\text{m/s}</math>, si ha:
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</math>.
Congetturando (qui occorre fare ipotesi) che occorra almeno un intervallo di tempo di <math>10~\text{ms}</math> per percepire distintamente una sillaba, il problema posto diventa un quesito di fisica classica tipico dei primi anni delle scuole superiori, ricordando che la distanza va - naturalmente - divisa per due (andata e ritorno)
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</math>.
''Bat'', un pipistrello che ha studiato telecomunicazioni, ha fame e vuole mangiare ''Bug''. Però è un po’ sguercio. Sa che Bug ha una dimensione (per semplicità di calcolo) di circa 0.38 cm.
L'esercizio è il medesimo di quello proposto nel caso dell'eco. Naturalmente, come risultato ci si aspettano ultrasuoni.
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</math>.
[[File:Sound speed in the sea.svg|thumb|Velocità del suono nel mare<ref>John J. Audet, Jr. & Gregory G. Vega, (1974) ''AESD Sound-Speed Profile Retrieval System (RSVP)'', AESD Technical Note TN-74-03, 14.</ref>]]
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Supponiamo di trovarci a una profondità di <math>1200~\text{m}</math>, pertanto la velocità del suono sarà <math>1530~\text{m/s}</math>.
:<math>\begin{cases}
\lambda = c/F \\
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\end{cases} </math>
[[File:Smartphone con auricolari.jpg|thumb|Smartphone con auricolari]]
Per questo calcolo si ricorda che la velocità della luce nell’aria non è – come nel vuoto – <math>300.000~\text{km/s}</math>, ma, approssimativamente, circa <math>200.000~\text{km/s}</math>.
Le cuffie svolgono la funzione di antenna e devono essere lunghe la metà della lunghezza d’onda. Pertanto si ha:<blockquote><math>l=\frac{\lambda}{2}=\frac{\frac{c}{F}}{2}=\frac{\frac{200.000~\text{km/2}}{102,5~\text{MHz}}}{2}\simeq1~\text{m}</math>.</blockquote>
<math>l=\frac{\lambda}{2}=\frac{\frac{c}{F}}{2}=\frac{\frac{200.000~\text{km/2}}{102,5~\text{MHz}}}{2}\simeq1~\text{m}</math>.▼
== Il Radar ==
Il funzionamento del Radar è analogo al caso precedente. Come mezzo da localizzare, si utilizzano le dimensioni di un Boeing (circa <math>50~\text{m}</math>).
=== Esercizio ''Quale frequenza deve utilizzare un Rada per localizzare un veivolo?'' ===
<blockquote><math>\begin{cases}
\lambda = c/F \\
F = \frac{c}{\lambda} = \frac{200.000~\text{km/s}}{50~\text{m}}= 4~\text{MHz}
\end{cases} </math></blockquote>Naturalmente, utilizzando più frequenze e valutando quale viene riflettuta maggiormente, si identifica anche il modello del velivolo stesso.
=== E gli aerei stealth? Sono davvero invisibili? ===
In realtà, nessun velivolo è totalmente invisibile al radar. Rispetto a un aereo ordinario, un [[w:Velivolo stealth|veivolo stealth]] ha solo un 15% di possibilità di essere attaccato. Dalla guerra in Bosnia (1995-1999) si sa che gli stealth sono rilevabili anche a grandi distanze, con l’uso di radar trans-orizzontali che usano onde corte ad ampiezza modulata (diversamente dai radar convenzionali).
== Urbino chiama Sydney, rispondi Sydney… ==
La Terra è uno sferoide (fidatevi) di raggio pari a circa <math>40.000~\text{km}</math>; Sydney è una delle città più lontane in assoluto da noi, quindi possiamo stimare la lunghezza dei cavi (essendo molto generosi) in <math>20.000~\text{km}</math>.
=== Esercizio Dialogando con Sydney, quale sarà il ritardo nella trasmissione dati? ===
In una generica conversazione con l'altro capo del pianeta, il ricevente ascolterà la nostra voce con un ritardo <math>\Delta t</math> pari a:
▲<math>
▲==== Esercizio ''Con un segnale opportunamente modulato, è possibile attivare comandi vocali quali «Ok Google», o simili? Sì o no. E perché?'' ====
== Note ==
<references />
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