Bora para a edição #43 de The Weekly Math!

THE WEEKLY MATH #43

Como seu controle remoto usa códigos infravermelhos para conversar com a TV.

📺Já parou para pensar como um simples apertar de botão no controle remoto faz sua TV responder instantaneamente? 

O controle remoto que você usa todos os dias é uma prova prática de como essas ondas funcionam, transportando informações de um lugar a outro, sem fios.

Para entendermos um pouco mais sobre esse fenômeno, vamos começar entendendo o que são ondas eletromagnéticas.

Em uma analogia, imagine que as ondas eletromagnéticas são como ondas no oceano, mas ao invés de viajar na água, elas viajam pelo espaço. Assim como as ondas do mar podem transportar barcos, as ondas eletromagnéticas transportam sinais de energia.

Essas ondas podem se mover no vácuo - ao contrário do som, por exemplo, que precisa de um meio material para se propagar, e variam em frequência e comprimento.

Essas ondas formam o espectro eletromagnético.

A luz infravermelha é uma radiação invisível ao olho humano, mas é muito útil para transmitir informações em curtas distâncias. Ela se origina de vibrações moleculares que ocasionam mudanças nas cargas elétricas dos átomos e provocam as emissões de radiação.

Quando você aperta um botão no controle remoto, um pequeno diodo emissor de luz (LED) infravermelho emite uma série de pulsos de luz infravermelha. Cada um desses pulsos carrega um código, que corresponde ao comando específico que você quer enviar para a TV.

Coisas que fazemos diariamente, como aumentar o volume ou mudar o canal.

Esse feixe de luz infravermelha viaja até o receptor da TV, que decodifica o sinal e executa a função desejada. Ou seja, é como se a televisão e o controle conversassem em um idioma próprio que seria o infravermelho!

O infravermelho não atravessa obstáculos sólidos, como paredes, limitando o alcance do controle remoto, mas também evita interferências externas. Por isso, você precisa apontar o controle diretamente para a TV para o comando funcionar.

Mas, afinal, como as ondas carregam informação?

As ondas eletromagnéticas, como as usadas no controle remoto, podem ser moduladas. Isso significa que é possível alterar características da onda, como sua frequência ou amplitude, para codificar dados.

No caso do infravermelho, o controle remoto usa a técnica de modulação por pulsos, onde a presença ou ausência de pulsos em determinados intervalos cria um código binário, que a TV entende.

Você sabia que podemos usar a matemática para estudar eletromagnetismo? 

Para a primeira equação:

Q é a magnitude da carga elétrica, V a velocidade da carga,  B a Intensidade do campo magnético, e sen α é o seno do ângulo entre o vetor velocidade e a direção do campo magnético.

Já para a segunda:

B é a intensidade do campo magnético, μ é uma constante, N é o número de espiras, l é o comprimento do solenoide.

O infravermelho é apenas uma pequena parte do espectro eletromagnético. Que é apenas uma pequena parte do estudo de eletromagnetismo, que é uma pequena parte do mundo da eletricidade.

A beleza desses mundos? A matemática está em tudo e explica todas as contas por trás desse e de tantos outros belíssimos fenômenos ao nosso redor.

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Por hoje é só, obrigado pelo seu tempo, e até a próxima!