Prévia do material em texto
Anderson José Simplício Formação • Sistemas para Internet • Pós-Graduando em Ciências de Dados Conhecimentos Gerais • Programação Mobile Android; • Python, JavaSE, C, C++,TypeScript,JavaScript; • MySql,Postgress, MongoDB, Neo4j, Redis; • Framework Django; • Framework Angular; • Library Pandas, Numpy; • HTML , CSS • Administração de Redes Linux (Morimoto completo); • Desktop Linux - LinuxMint (atualmente); UC1 • Instala sistemas operacionais cliente seguindo todas as etapas do processo; • Configura sistema operacional cliente de acordo com a necessidade do usuário; • Instala driver de acordo com a necessidade do sistema; • Instala periférico local de acordo com a necessidade do usuário; • Configura periférico local conforme a necessidade do sistema e do usuário; • Instala aplicativos de escritório e utilitários de acordo com a compatibilidade das versões; • Configura aplicativos de escritório e utilitários de acordo com a necessidade do usuário; • Repara e desinstala aplicativos e periféricos de acordo com necessidade do usuário; O termo Bit, que é proveniente das palavras dígito binário, ou “BInary digiT”, é a menor unidade de medida de transmissão de dados usada na computação e informática. Um b i t tem um ún ico va lo r, zero ou um , verdadeiro ou falso, ou neste contexto quaisquer dois valores mutuamente exclusivos. Fundamentos da Computação Fundamentos da Computação Sistema Binário Tecnologicamente falando, o sistema de numeração binário é a linguagem que os computadores utilizam para decifrar informações para depois converter em símbolos. Matematicamente utilizamos os algarismos 1 e 0 para escrever outros valores numéricos, ele é chamado binário porque utilizamos apenas dois algarismos para escrever determinados valores, em primeiro lugar iremos mostrar como isso acontece. Quando utilizamos o sistema de numeração decimal, estamos escrevendo valores utilizando os algarismos indo arábicos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,9. Notadamente como são dez algarismos dizemos sistema decimal, e quando falamos binário iremos utilizar apenas 0,1. Fundamentos da Computação Se tivéssemos nos referindo a um sistema ternário, utilizaríamos os algarismos 0,1,2. E assim por diante, mas no nosso caso, iremos falar apenas do sistema de numeração binário. Quando queremos escrever um número decimal na forma binária, devemos proceder da seguinte forma: I. Devemos dividir esse número por 2 e os quocientes subseqüentes, até que não seja mais possível essa divisão nos naturais. II. Apartir do último quociente encontrado, e os restos das outras divisões, que serão 0 ou 1 formaremos o número na base Binária. Fundamentos da Computação Agora para mudar da base dois para a base dez, vamos posicionar de forma somatória apartir do último quociente, os produtos formados pelos restos subseqüentes, mult ip l icados por potências de base dois, em ordem decrescente apartir do último quociente. 1 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 0 x 20 = 8 + 4 + 0 + 0 = 12 1 1 0 0 Fundamentos da Computação Na linguagem dos computadores os números decimais expressos no alfabeto Binário (0,1) ficam muito extensos, longos, para que o homem possa usá-los, mas são ideais para os computadores. Isso porque o computador possui circuitos eletrônicos, baseado no sistema Binário, constituído por “chaves” que podem estar ligadas (1) ou desligadas (0). Assim, pode ser estabelecido que os dígitos: 0 Representa a não passagem de corrente elétrica; 1 Representa a passagem de corrente elétrica. Cada 0 ou 1 no sistema Binário é chamado bit* ; portanto, com um bit, podemos representar duas informações; 0 ou 1. Fundamentos da Computação Mas esse é um número muito pequeno diante da quantidade de informações (Numéricas e não-numéricas) que temos de transmitir ao computador. Somando letras, números, sinais de pontuação, outros sinais e mesmo o espaço em branco, a serem expressos em zeros e uns, chegamos a cerca de 130 símbolos. Temos, portanto, cerca de 130 informações a serem expressas em zeros e uns, em nosso “dia logo” com o computador. Por isso costumamos reunir os bits 0 e 1 em grupos de 8. Cada grupo de 8 bits (cadeia de zeros e uns) recebe o nome de byte (pronúncia “báit”). Fundamentos da Computação ASCII (do inglês American Standard Code for Information Interchange; "Código Padrão Americano para o Intercâmbio de Informação") — geralmente pronunciado [áski] — é um código binário (cadeias de bits: 0s e 1s) que codifica um conjunto de 128 sinais: 95 sinais gráficos (letras do alfabeto latino, sinais de pontuação e sinais matemáticos) e 33 sinais de controle, utilizando portanto apenas 7 bits para representar todos os seus símbolos. Note que como cada byte possui 8 bits, o bit não utilizado pela tabela ASCII pode ser utilizado de formas diferentes. Por exemplo, o padrão UTF-8 utiliza o bit excedente do primeiro byte para indicar que o Code point tem um valor que excede os valores da tabela ASCII (acima de 127) e necessitará de mais bytes para ser representado. Já a Microsoft utilizou este bit excedente para codificação de caracteres adicionais no Windows Code Page. Fundamentos da Computação bit e seus multiplos Seguindo a mesma linha de raciocínio acima, onde o bit é menor que o byte, entre Kilobyte, Megabyte, Gigabyte e Terabyte funciona da mesma forma: • Um Kilobyte é composto por 1024 bytes. Portanto, é maior que 1 byte; • Um Megabyte é composto por 1024 Kilobytes. É maior que 1 Kilobyte; • Um Gigabyte é composto por 1024 Megabytes. É maior que 1 Megabyte; • E um Terabyte é composto por 1024 Gigabytes. É maior que 1 Gigabyte. Fundamentos da Computação Por isso, cada um oferece uma capacidade de armazenamento de dados maior do que o anterior. Por exemplo: Você tem um computador que possui 1 Megabyte (capacidade de armazenamento de dados de 1024 kilobytes). No dia do seu aniversário você ganhou um computador de 1 Gigabyte (capacidade de armazenamento de 1024 Megabyte). Agora, você pode armazenar muito mais dados, porque o seu novo computador tem muito mais espaço para você baixar fotos, vídeos, músicas, jogos, livros, etc. Imagine que uma letra do alfabeto ocupe 1 bit e este bit seja um espaço dentro de uma sacola. Se você comprasse uma sacola com 1 byte, poderia ter oito letras do alfabeto. Fundamentos da Computação Abreviações As medidas Kilobyte, Megabyte, Gigabyte e Terabyte também podem ser abreviadas com a inicial mais o B maiúsculo: • Kilobyte: KB • Megabyte: MB • Gigabyte: GB • Terabyte: TB Fundamentos da Computação 1- Os computadores utilizam o sistema binário ou de base 2 que é um sistema de numeração em que todas as quantidades se representam com base em dois números, ou seja, (0 e 1). Em um computador o número 2012, em base decimal, será representado, em base binária, por: A) 110111. B) 11111011100. C) 111110111000. D) 111110111. E) 1111010101 Atividades Fundamentos da Computação Converta os números seguintes entre as bases indicadas. a. De Decimal para Binário. 1. 77(10) 2. 189(10) 3. 234(10) b. De Binário para Decimal. 1. 11001(2) 2. 101101011(2) 3. 10001111(2) c. De Decimal para Hexadecimal. 1. 74(10) 2. 167(10) 3. 83(10) Fundamentos da Computação Converta os números seguintes entre as bases indicadas. a. De Decimal para Binário. 1. 10(10) 2. 67(10) 3. 450(10) 4. 999(10) 5. 325(10) 6. 650(10) b. De Binário para Decimal. 1. 111(2) 2. 1001(2) 3. 10000(2) 4. 111000(2) 5. 1011011(2) 6. 1100101(2) Fundamentos da Computação 1 - Faça as seguintes conversões de unidade de medida: a. 10 MB em bytes b. 10 MB em KB c. 6KB em bytes d. 6GB em KB 2 - Tenho um disco rígido de 40GB com 4,54 GB de espaço livre. Quantos MB 4,54 GB representa? Fundamentos da Computação Sistema Internacional de Unidades O SI não é estático, mas evolui de modo a acompanhar as crescentes exigências mundiaisdemandadas pelas medições, em todos os níveis de precisão, em todos os campos da ciência, da tecnologia e das atividades humanas. Atualmente o SI possui sete unidades de base que fornecem as referências que permitem definir todas as unidades de medida do sistema. Fundamentos da Computação Notação científica A notação científica é uma forma de escrever valores muito grandes ou muito pequenos (Quadro 1.2) de forma que facilite seu uso em operações matemáticas. Medidas Valores Peso do planeta Terra 6586242500000000000000000000 g Carga de um elétron 0,00000000000000000016 C Essa simplificação na representação desses valores é realizada pelo uso de potências de 10. Para escrever um número utilizando a notação científica, usa-se o seguinte formato: N x 10n N é um número real entre 1 e 10; n é um número inteiro. Fundamentos da Computação Múltiplos, submúltiplos e seus prefixos O uso de valores como os do Quadro 1.2 sem o uso de alguns prefixos que representam os múltiplos e submúltiplos das unidades de medidas torna-se um tanto complicado para se representar e manipular. No Quadro estão presentes alguns prefixos para os múltiplos e submúltiplos mais comuns usando potências de 10. Múltiplos Unidade Submúltiplos Prefixo Símbolo Potência Prefixo Símbolo Potência deca Da 101 deci D 10-1 hecto H 102 centi C 10-2 kilo K 103 mili M 10-3 mega M 106 micro U 10-6 giga G 109 nano N 10-9 tera T 1012 pico P 10-12 Fundamentos da Computação O prefixo nunca pode ser utilizado sozinho. Utilizar um dos prefixos, seja dos múltiplos ou dos submúltiplos, em um valor significa que aquele valor está sendo multiplicado pela potência representa da pelo prefixo. Na notação do valor, primeiro escrevemos o valor, depois o símbolo do prefixo e depois a unidade de medida. Exemplo: 13,9 MW (treze vírgula nove megawatts). 13,9 MW = 13,9 x 106 W => 13,9 x 1000000 W = 13900000 W Fundamentos da Computação 1) Realize as seguintes conversões: a) 56 kg = _____________________mg b) 33 km = ____________________m c) 9,8 M Ω = ___________________k Ω d) 4 l = _______________________ml e) 0,0000125 A = _______________MA f) 470 kN = ____________________uN g) 0,00000043 S = ______________GS h) 300 K = _____________________nK i) 836 rad = ____________________crad j) 7,2 nPa = ____________________mPa Fundamentos da Computação 2) A massa do planeta Júpiter é de 1,9 x1027 kg, e a massa do Sol é de 1,9891 x 1030 kg. Calcule, em notação científica: a) a soma das duas massas; b) aproximadamente, quantas vezes o Sol é mais massivo que Júpiter? Tensão elétrica As grandezas fundamentais em eletricidade são a tensão elétrica, a corrente elétrica, a resistência elétrica e a potência elétrica. Essas grandezas sempre estão presentes em qualquer circuito elétrico e não podem ser dissociadas. A tensão elétrica é a diferença de potencial elétrico (d.d.p.) gerada entre dois pontos quaisquer. Essa d i fe rença é responsáve l por co locar em movimento ordenado as cargas elétricas livres do meio condutor. O conceito de tensão elétrica pode ser exemplificado fazendo analogia com um reservatório de água, como na Figura. Nessa figura, o reservatório de água encontra-se em um ponto muito mais alto do que o ponto onde está o homem. Quanto mais alto estiver o reservatório, maior será a força com a qual a água irá fluir em direção ao homem. O potencial elétrico funciona do mesmo modo. Tensão elétrica O reservatório seria o ponto onde haveria a maior concentração de elétrons, e o ponto onde o homem está seria onde há menor concentração de elétrons. Quanto maior for essa diferença de elétrons entre os dois pontos, maior será a diferença de potencial (d.d.p.). A unidade de tensão elétrica é o volt (V) e a grandeza é representada pela letra V, em maiúsculo, para sinais contínuos e v , em minúsculo, para sinais alternados. Exemplo: • Uma pilha está carregada eletricamente com 1,5 V. • A tensão residencial no norte do país é de 120 V. A tensão elétrica é medida por um equipamento chamado voltímetro. O voltímetro deve ser conectado em paralelo aos dois pontos onde se deseja obter o valor da tensão. 1,5 V Corrente elétrica A corrente elétrica é como o fluxo de água que flui de um ponto ao outro. A corrente elétrica é o fluxo ordenado de elétrons em um meio que surge a partir de uma diferença de potencial elétrico (d.p.p.) A intensidade da corrente elétrica depende diretamente do número de elétrons que passam por uma unidade de tempo através de uma região do condutor, neste caso o cano de água. Corrente elétrica A unidade de corrente elétrica é o ampère (A) e a randeza é representada pela letra I, em maiúsculo, para sinais contínuos e i, em minúsculo, para sinais alternados. Um ampère (1 A) equivale a 6,2x1018 elétrons atravessando a secção reta de um meio qualquer em um segundo. Esse mesmo número de elétrons transporta uma carga elétrica igual a um Coulomb (1 C). A quantidade de elétrons de um material define a sua carga elétrica. Se o material tiver elétrons em excesso, sua carga é negativa. Se houver mais prótons que elétrons, a carga é positiva. Cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos se atraem. A força de atração ou repulsão entre as cargas é conhecida como força eletrostática, definida pela lei de Coulomb. Corrente elétrica Representando essa carga por Q, podemos calcular a intensidade de corrente elétrica pela seguinte fórmula: Como exemplo de corrente elétrica, podemos citar os raios, o vento solar ou o fluxo de elétrons eu um condutor metálico. Corrente elétrica A corrente elétrica é medida por um equipamento chamado amperímetro. O amperímetro deve ser conectado em série aos dois pontos onde se deseja obter o valor da corrente. Corrente elétrica As tensões elétricas nas cidades brasileiras são de 220 V ou 110 V. Essa diferença gera algumas polêmicas relacionadas com o consumo de energia. Alguns dizem que a tensão de 110 V, por ser menor, consome menos energia; outros dizem que a tensão de 220 V, por ser maior, exige menos dos equipamentos e, por isso, gera mais economia. O consumo de energia elétrica não está relacionado apenas com a ddp ou apenas com a corrente elétrica, mas, sim, com o produto dessas duas grandezas. A potência elétrica (P) é definida como a quantidade de energia consumida em função do tempo e é determinada matematicamente como o produto da ddp (U) pela corrente elétrica (i). P = i . U Corrente elétrica Para aparelhos elétricos de maior consumo, o ideal é que a rede elétrica seja de 220 V. Isso é necessário não para que o consumo seja diminuído, mas para que a rede elétrica ofereça maior segurança e que haja menor perda na transmissão de energia. Imagine que em sua casa o chuveiro tenha potência elétrica de 5500 W. Se a tensão elétrica residencial for de 110 V, aplicando a equação para potencia elétrica, teríamos: P = U . i = 5500 = 110 . i i = 50 A Caso a ddp fosse 220 v, teríamos: P = U . i = 5500 = 220 . i i = 25 A Repare que, no uso da tensão de 220 V, a corrente elétrica (i) foi menor. Isso possibilita a utilização de fios de menor espessura, o que gera menos perda de energia elétrica. Corrente elétrica Para calcular o consumo de um equipamento multiplique sua potência pelo tempo de funcionamento em horas. Ex. • um chuveiro funciona 2 horas por dia logo seu consumo é 3.600 W x 2 horas = 7.200 Wh/dia. • 2 lâmpadas de 100 W funcionando 8 horas por dia pelo período de 1 mês (30 dias) 2 x 100 W x 8 horas/dia x 30 dias = 48 kWh/mês 1.000 • 1 computador de 150 W funcionando 10 horas por dia durante 1 mês (30 dias) 1 x 150 W x 10 horas/dia x 30 dias = 45 kWh/mês 1.000 Corrente elétrica Para calcular o consumo de um equipamento multiplique sua potência pelo tempo de funcionamento em horas. Ex. • um chuveiro funciona 2 horas por dia logo seu consumo é 3.600 W x 2 horas = 7.200Wh/dia. • 2 lâmpadas de 100 W funcionando 8 horas por dia pelo período de 1 mês (30 dias) 2 x 100 W x 8 horas/dia x 30 dias = 48 kWh/mês 1.000 SE KWh = R$ 0,83 => 48 X 0,83 = R$ 39,84 1 computador de 150 W funcionando 10 horas por dia durante 1 mês (30 dias) 1 x 150 W x 10 horas/dia x 30 dias = 45 kWh/mês 1.000 SE KWh = R$ 0,83 => 45 X 0,83 = R$ 37,35