PG1 LISTA 2

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PRINCÍPIOS DE GEOFÍSICA 1: MÉTODOS AQUÁTICOS (1° SEM. 2018)
LISTA N°2 
Nome: Erick Figueiredo Soares Nogueira
Matricula: 17/0102629
1) As perdas transmissivas (TL) durante a propagação de uma onda acústica são devidas a dois fatores, divergência geométrica e absorção. (peso 3)
 a. Explicar a natureza dos dois fatores que determinam as perdas
	 A perda de transmissão (atenuação) pode ser considerada como o efeito cumulativo de atenuação por divergência e atenuação por absorção do sinal. 
A perda por divergência (“spreading loss”) é um efeito geométrico que representa a diminuição regular do sinal com o aumento da distancia da fonte. Ao aumentar a distancia da fonte a energia se distribui em superfícies sempre mais extensas e a perda varia como função logarítmica da distancia. 
A perda por atenuação (“absorption loss”) depende da viscosidade do fluido, que determina o atrito entre as moléculas e a conversão de parte da energia mecânica em energia térmica.
b. Qual dos dois fatores depende da freqüência? Explicar
O fator de atenuação por absorção depende da freqüência. As primeiras medições feitas em campo evidenciaram que os valores de absorção observados estavam muito altos comparados aqueles medidos na água pura. A explicação desse fato não poderia residir somente nos fenômenos de propagação em ambiente natural, como o espalhamento e a refração. Por exemplo, a absorção de uma onda acústica entre 5 e 50 kHz em água salgada é 30 vezes mais alta que na água destilada.
2) Interação da onda acústica com as interfaces: (peso 4) 
a. Definir a interface
Interface é qualquer superfície caracterizada por valor de impedância diferente daquele do meio de propagação. Ao atingir uma interface, a onda acústica sofre alterações: reflexão, refração, difração, difusão.
 b. De quais propriedades físicas depende o coeficiente de reflexão (dar exemplos)? 
Ocorre quando a onda atravessa uma interface entre dois meios com velocidade de propagação diferentes. Neste caso, em função da lei de Snell, a onda muda de direção. Meios para os quais a velocidade de propagação muda com a freqüência da onda é chamada de “dispersivos”.
c. Definir o retro-espalhamento
O fundo do mar também é uma superfície de descontinuidade que provoca reflexão e difusão da energia acústica, de uma forma parecida como acontece na superfície do mar, mas mais complexa por causa da sua composição diferente e estratificação múltipla. Por este motivo a reflexão na superfície é menos previsível.
3) Principio de funcionamento do ecobatimetro. (peso 3) 
a. Explicar como um ecobatimetro realiza medição da morfologia do fundo 
O ecobatimetro realiza a medição da morfologia do fundo através de emissões de pulsos que se propagam através do meio, atingem o solo e voltam ao aparelho.
Um ecobatimetro converte energia elétrica, de um gerador de pulsos, em energia acústica mediante um transdutor que a projeta na água em forma de feixes verticais. A energia acústica viaja através da lamina de água ate atingir o fundo, onde é refletido, refrato e difuso. A energia reflexa volta para o transdutor, onde o eco é detectado. Em função do nível do eco, o sistema de detecção procura aplicar uma amplificação para compensar as perdas de transmissão experimentadas no percurso. Após da amplificação, o sinal elétrico é passado para um detector e comparado com o patamar de detecção definido para filtrar o ruído do sinal. O sinal resultante é mostrado na tela do sistema.
b. Explicar a vantagem de se utilizar um ecobatimetro de dupla freqüência em termos de alcance e resolução.
O procedimento de medição da distancia do fundo e do ângulo do feixe é muito mais complexo para um sistema multifeixe que para um ecobatímetro tradicional. Como conseqüência, tem vários fatores que contribuem ao erro de medição, incluindo o ângulo do feixe, o ângulo de incidência no fundo, a abertura dos feixes de transmissão e recepção, a acurácia do sensor de movimento, o algoritmo de detecção do fundo e as variações do perfil de velocidade do som. A resolução do sistema multifeixe depende da freqüência acústica, das aberturas dos feixes de transmissão e recepção, e do algoritmo utilizado para a detecção do fundo. Em particular, a resolução vertical na medição de profundidade depende do comprimento do pulso e do tamanho da área atingida pela onda acústica. Esta área é pequena para incidência normal, e a resolução melhor que para um ecobatímetro tradicional.