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1 2 As Aventuras do Prof. Ventura, Beto e Cleto Volume 2 Newton C. Braga Patrocinado por 3 http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/component/banners/click/157 São Paulo− Brasil− 2020 Instituto NCB www.newtoncbraga.com.br leitor@newtoncbraga.com.br Diretor responsável: Newton C. Braga Capa: Renato Paiotti Impressão: AgBook – Clube de Autores 4 mailto:leitor@newtoncbraga.com.br http://www.newtoncbraga.com.br/ As aventuras do Prof. Ventura, Beto e Cleto− 2 Autor: Newton C. Braga São Paulo− Brasil – 2020 Palavras-chave: Eletrônica – Infanto-Juvenil− estória Copyright by INTITUTO NEWTON C BRAGA. 1ª edição Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo, especialmente por sistemas gráficos, microfílmicos, fotográficos, reprográficos, fonográficos, videográficos, atualmente existentes ou que venham a ser inventados. Vedada a memorização e/ou a recuperação total ou parcial em qualquer parte da obra em qualquer programa juscibernético atualmente em uso ou que venha a ser desenvolvido ou implantado no futuro. Essas proibições aplicam-se também às características gráficas da obra e à sua editoração. A violação dos direitos autorais é punível como crime (art. 184 e parágrafos, do Código Penal, cf. Lei nº 6.895, de 17/12/80) com pena de prisão e multa, conjuntamente com busca e apreensão e indenização diversas (artigos 122, 123, 124, 126 da Lei nº 5.988, de 14/12/73, Lei dos Direitos Autorais). 5 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics 6 NEWTON C. BRAGA Índice Introdução................................................................................8 Apresentação− A História dos Personagens...............................9 A Tuba Eletrônica....................................................................11 Projetos..........................................................................33 Gerador de percussão...........................................33 Sino e Gongo Acionado Por Toque..........................37 BAIXOU O SANTO....................................................................42 Projetos..........................................................................53 Nervo Teste........................................................53 Máquina de Choque..............................................58 Entrega rápida.........................................................................61 Projetos..........................................................................80 Bicicleta Girostática..............................................80 Sirene Manual......................................................82 Oscilador de Áudio – Multivibrador.........................84 Controle remoto......................................................................88 Foto Controle Remoto...........................................99 Pisca-Pisca Controlado Pela Luz com o 4093..........101 A Fonte Dançante..................................................................103 A SAGA ESCATOLÓGICA DE EPAMINONDAS PORTENTOSO. .103 Projetos........................................................................121 Canhão Eletromagnético......................................121 CARA OU COROA ELETROMAGNÉTICO...................126 Aprendendo Mais...................................................................129 Os outros mais de 100 livros de Tecnologia, Ciência e muito mais .............................................................................................130 7 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics Introdução Depois de um primeiro livro “As aventuras do Professor Ventura, Beto e Cleto”, voltamos com uma segunda coletânea de estórias e projetos envolvendo os makers malucos que, mais uma vez, vão divertir nossos leitores ligados em tecnologia. Escolhemos mais algumas estórias que fazem parte de nosso acervo e que podem ser acessadas de forma independente em nosso site. Também selecionamos alguns projetos simples que, relacionados com as estórias, podem servir para que você faça algo interessante para mostrar para seus amigos, ensinar seus filhos e netos e mesmo treinar para ser um “maker”. E, se quiser saber mais, sugerimos a leitura de nosso Manual Maker em que a parte prática das estórias poderá ser colocada ação, com a possibilidade de você se tornar um personagem participante das estórias. Como no livro anterior, escolhi mais algumas estórias que se baseiam nos personagens que criei nos anos 60 e que somente foram publicadas a partir dos anos 80. Algumas delas foram atualizadas de modo a utilizar tecnologia mais moderna. Divirtam-se e baixem no nosso site o primeiro livro, também com o patrocínio da Mouser Electronics. Newton C. Braga – 2020 8 NEWTON C. BRAGA Apresentação− A História dos Personagens Imaginem um professor maluco, mas muito bem intencionado, conhecedor de tecnologia e outras ciências e seus dois alunos metidos nas maiores aventuras em uma pequena cidade do interior em que funciona uma escola técnica. Usando tecnologia eletrônica de diversas épocas, desde material improvisado até microcontroladores e outros recursos eles se envolvem em encrencas engraçadas, solucionam mistérios e até resolvem problemas da comunidade. Este é o professor Ventura com seus alunos Beto e Cleto. Neste livro escolhi algumas das mais engraçadas aventuras que escrevi desde que imaginei os personagens nos anos 60 e depois os modifiquei para fazer parte de uma série que foi publicada numa revista dos anos 80 e depois no meu site, já com uma modernização evidente. Além deles, diversos outros personagens, alguns bastante engraçados protagonizam as estórias. O destaque é para o Epaminondas, tocador de tuba da banda da cidadezinha em que as estórias se desenrolam, e que sempre é a principal vítima das experimentações do professor. Temos também o prefeito Saturnino, o Professor Salgado diretor da escola técnica e muitos outros. As Aventuras do Professor Ventura visam ensinar um pouco de tecnologia, basicamente eletrônica, informática e mesmo outras ciências de uma forma divertida. Em torno de uma estória, o Professor utiliza recursos tecnológicos ou científicos para resolver os problemas que ocorrem na pequena cidade em que vivem ou mesmo para criar (involuntariamente) estes problemas, sempre ajudado pelos seus alunos Beto e Cleto. Um ponto importante a ser ressaltado é que em todas as aventuras procura-se ensinar um pouco de tecnologia, especialmente a eletrônica, física e a mecatrônica, de uma forma bastante suave. Os dispositivos e circuitos envolvidos são sempre analisados pelo professor Ventura que os explica à Beto e Cleto. Devido a este fato, mesmo que não ligado diretamente a pessoas que não sejam da área técnica, tornam a obra didática. Aprende- 9 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics se muito de tecnologia, informática e eletrônica e seus fundamentos de uma forma divertida. O Professor, como um verdadeiro maker, utiliza recursos avançados e coisas básicas que vão desde o emprego das antigas válvulas até os microcontroladores, drones, celulares etc. (*) Para saber mais, baixe o primeiro volume desta série. http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/42-newton-c- braga/biblioteca/17611-as-aventuras-do-prof-ventura- beto-e-cleto-download-gratuito 10 http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/42-newton-c-braga/biblioteca/17611-as-aventuras-do-prof-ventura-beto-e-cleto-download-gratuito http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/42-newton-c-braga/biblioteca/17611-as-aventuras-do-prof-ventura-beto-e-cleto-download-gratuito http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/42-newton-c-braga/biblioteca/17611-as-aventuras-do-prof-ventura-beto-e-cleto-download-gratuito NEWTON C. BRAGA A Tuba Eletrônica Esta estória foi publicada originalmente no meu livro Som, Amplificadores &CIA de 1994. Este livro consistia numa coletânea de artigos sobre projetos de som, a maioria dos quais se encontram em meu site. O tema básico da estória é a eventual capacidade dos equipamentos eletrônicos reproduzirem ou produzirem sons com tamanha qualidade que nosso ouvido não possa distingui-los dos sons produzidos por meios naturais, como a voz humana, instrumentos mecânicos etc. É um tema bastante atual que até hoje é motivo de discussões nos meios técnicos. Fica por conta de os leitores tirar conclusões. Os equipamentos eletrônicos estão a cada dia mais perfeitos, e já se torna difícil, mesmo para um ouvido treinado, distinguir entre um som "mecânico" de um instrumento real e o 11 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics mesmo som, quando reproduzido eletronicamente. Foi por causa de uma aposta neste sentido que o Professor Ventura, Beto e Cleto, se envolveram em mais uma aventura que, como não poderia deixar de ser também contou com a participação conturbada de Epaminondas Portentoso, o músico local. Newton C. Braga − É! − Não é! − É! O professor Ventura entrou no laboratório, bem a tempo de encontrar Beto e Cleto quase se "pegando". numa acalorada discussão: − Mas, afinal, o que é, e o que não é? − Interrompeu o professor, afastando os dois rapazes que já se encontravam perigosamente próximos um do outro, podendo decidir a questão de uma forma menos inteligente. Cleto explicou então o motivo pelo qual discutiam: − Eu digo que os amplificadores modernos são tão fiéis que, mesmo o mais treinado dos ouvidos, não consegue distinguir um instrumento musical real do reproduzido eletronicamente! E, além disso... Beto interrompeu: − Pois eu digo que não! Existem diferenças tão pequenas entre o som real e o som reproduzido eletronicamente que, certamente, um ouvido treinado pode perceber! O professor Ventura olhou para os dois e mostrou que também estava na dúvida: 12 NEWTON C. BRAGA − Saibam! Os amplificadores modernos como, por exemplo, os que usam transistores de efeito de campo de potência na saída, podem atingir níveis de distorção baixíssimos, da ordem de 0,001%, ou mil vezes menores do que o mínimo que pode ser percebido pelos nossos ouvidos! − O que significa que não podemos perceber diferença alguma entre o som real do instrumento e o reproduzido! − Completou Cleto olhando feio para Beto. Mas o professor não havia terminado: − No entanto, a reprodução não depende só do amplificador! − Ah! − Exclamou Beto, apontando para o amigo Cleto, como que o colocando em xeque. O professor pediu calma e continuou: − Além dos alto-falantes e das fontes sonoras, que podem ser tão perfeitas que a diferença não seria percebida pelos ouvidos, temos um fator muito importante a ser considerado, e que muita gente ainda discute. Beto e Cleto, curiosos, perguntaram ao mesmo tempo: − Qual, professor? − As componentes harmônicas que não podemos ouvir desses sons! Beto e Cleto ficaram embaraçados, mas foi Beto que perguntou: − Que não podemos ouvir? Mas, se não podemos ouvir, como essas "componentes" podem influir? O professor Ventura explicou então: 13 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics − Os sons musicais têm formas de ondas muito complexas, e por esse motivo, são formados por oscilações fundamentais e harmônicas em grande quantidade que, teoricamente, possuem frequências que se estendem até o infinito. − Sim, mas não podemos ouvir estas harmônicas acima do nosso limite auditivo, em torno dos 18 000 hertz! Não é verdade? − Perguntou Cleto. − Não podemos ouvir, mas demonstrou-se que estas harmônicas, mesmo as de frequências mais altas, contribuem para um efeito de "coloração" nos sons, ou seja, enriquecem-no de tal forma que nossos ouvidos podem perceber isso de forma indireta, mesmo sem se considerar que ouvem, ou pelo menos parecem!− Falou sério o professor. − Colorido? O único som colorido que conheço é o da tuba do Epaminondas! Ele fica verde, azul e de todas as cores conhecidas quando sopra aquele "troço". Beto e o Professor Ventura riram diante do comentário bem humorado de Cleto. O professor não parou por aí, entretanto: − Na verdade, não existe uma definição para o que seja a "coloração" de um som a não ser a sua própria riqueza em harmônicas. Fizeram uma vez uma experiência interessante para demonstrar isso. − Sim? − os rapazes estavam muito curiosos, pois o assunto era fascinante. − Dois amplificadores, de faixas de frequências passantes diferentes, foram usados para a reprodução de um mesmo som. Um deles tinha apenas a faixa que podemos ouvir, mas a reproduzia sem distorção. O outro tinha uma faixa 14 NEWTON C. BRAGA muito mais ampla, estendendo até os 40 ou 50 kHz, muito além de nossa capacidade auditiva, assim como operava com grande fidelidade. − Posso imaginar os resultados! − Comentou Beto, antecipando o que o Professor Ventura iria dizer. − Pois bem! Mesmo reproduzindo sons que não podem ser ouvidos, o de faixa mais larga se mostrou mais "rico" na reprodução, com o que foi denominado de um "colorido" mais puro para o som. O som era mais "agradável" ou natural! Para o outro, o comentário foi que seu som parecia mais "duro" ou artificial! − É por esse motivo que, mesmo que a gente não possa ouvir frequências acima de 16 000 Hz ou 18 000 Hz, os amplificadores comerciais são vendidos com respostas que vão muito além disso !− concluiu Cleto. O professor concordou: − Exatamente! A resposta acima do que podemos ouvir garante a amplificação e reprodução das harmônicas que dão o chamado "colorido" ao som, tornando-o mais próximo do real! − Puxa! Beto achava que aquilo era o bastante para convencer o amigo: − E então, convenceu-se que existem aquelas "nuances" do som que um ouvido treinado pode perceber, e que mesmo com um amplificador que chegue aos 40 kHz teremos harmônicas ainda mais elevadas que podem faltar! Elas seriam suficientes para que um ouvido treinado as reconhecesse? 15 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics A resposta do outro mostrava, entretanto, que ele não havia mudado de opinião: − Duvido! Já iam se pegar em nova discussão, quando o Professor Ventura, separando-os fez uma sugestão: − Por que não fazemos uma prova? Os dois rapazes pararam quietos e pensaram. Estava ali uma boa ideia para tirar qualquer dúvida, mas que tipo de prova poderiam fazer? O professor tinha a resposta para tudo e não seria muito difícil "bolar" algo que serviria também para tirar uma dúvida que era dele: − Equipamento fiel, nós temos: um potente amplificador de 150 watts com MOSFETs de potência e com faixa passante de 16 a 100 000 Hertz, distorcendo apenas 0,001%. Uma caixa acústica de excelente fidelidade também! Falta apenas a fonte de sinal e o "ouvido treinado"! Beto concordou, pensou um pouco e, finalmente, encontrou o que faltava para a experiência: − A fonte de sinal nós também temos, meu sintetizador eletrônico. Quanto ao ouvido treinado, conheço um, mas não está aqui na escola! O Professor Ventura e Cleto perceberam então no que Beto estava pensando e completaram ao mesmo tempo: − Epaminondas Portentoso! Sim, nada melhor do que um músico, um tocador de tuba orgulhoso de sua habilidade como "mais potente tuba" de todas 16 NEWTON C. BRAGA as bandas da região, para ter a sensibilidade e competência exigida para a prova. Cleto já ia sair correndo atrás do Epaminondas quando o Professor Ventura o impediu: − Espere aí! Onde pensa que vai? − Ora, convidar o Epaminondas para nos ajudar no teste! Ele vai ficar orgulhoso! O professor pediu para Cleto se acalmar, e fazendo-o sentar-se explicou: − Você está fazendo as coisas demodo errado! Se você convidar o Epaminondas para nos ajudar no teste, com seu ouvido "treinado", ele orgulhoso como é de seu instrumento não eletrônico, e da música tocada da forma tradicional, mesmo que não sinta diferença alguma, não vai admitir isso! − É verdade! − concordou Cleto mais calmo. Mas, o professor sabia como fazer a "coisa" da maneira certa! Ele sugeriu então que se fizesse um teste, mas sem o Epaminondas saber. O músico faria o julgamento, mas sem ter consciência disso, de modo que não interferiria no resultado! Determinaria, dessa forma, se haveria diferença ou não entre o som "vivo" de um instrumento, e o som "gravado" do mesmo instrumento! − Mas como? O professor sentou-se e calmamente explicou o que pretendia: − Ouçam! 17 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics O plano era muito interessante, principalmente porque envolvia também uma espécie de "brincadeira" que fariam com o Epaminondas. Beto e Cleto gostaram mais desta parte. − Puxa! Legal! Mexer com Epaminondas e sua tuba! − Genial! Evidentemente, a brincadeira era totalmente inofensiva e não desagradaria ao Epaminondas, que tinha um bom humor natural para estas coisas. Afinal não iriam ofendê-lo, nem causar qualquer dano ao seu amado instrumento! O que não estava no "programa", entretanto, é que os resultados poderiam ser um pouco diferentes dos planejados! Vamos então explicar o que os três estavam pretendendo: Beto e Cleto iriam instalar numa casa vazia de um conhecido, um amplificador de altíssima fidelidade, excelentes caixas acústicas e uma fonte de sinal que produzisse o som de tuba. A fonte era um poderoso sintetizador de teclado, que era capaz de imitar mais de 100 instrumentos musicais, com perfeição! Muitos diziam que era impossível distinguir os sons do teclado do som dos instrumentos imitados, quando a reprodução era feita num amplificador fiel, com caixas de boa qualidade. Era o que eles queriam ver! A casa ficava bem no caminho que todos os dias Epaminondas percorria, de sua casa para a barbearia. Para os que não sabem, o tubista, profissionalmente, era o barbeiro de Brederópolis, a pacata cidade em que a estória se desenrola. A ideia era acionar o teclado, por controle remoto, no momento exato de sua passagem, reproduzindo o som de tuba, que ele tanto conhecia. Estudando suas reações poderiam saber se ele estava reconhecendo o som como "natural" ou "artificial"! − Natural! − dizia Cleto. − Artificial! Quer apostar? − retrucou Beto. 18 NEWTON C. BRAGA − Apostado! Quem perder vai ter que ouvir a tuba do Epaminondas na praça durante duas semanas! − E aplaudir! − completou Beto, estendendo a mão para selar a aposta. A aposta havia sido feita, mas ainda havia um problema: − Mas, o som? Quem vai produzir o som? − perguntou Cleto. Beto que conhecia um pouco de música e manejava com certa habilidade o teclado, não se preocupou com este pormenor: − É fácil! Todas as vezes que o Epaminondas ensaia na sua barbearia ele se "aquece" com uma sequência de notas que partindo de um "dó" mais grave, sobe até o fim da escala, para depois voltar! Algo assim como: dó, ré, mi, fá, sol, lá, si, dó e novamente na ordem inversa: dó, si, lá, sol, fá, mi, ré, dó. Ele faz isso várias vezes e eu seria capaz de reproduzir isso no teclado! − Caramba! Vai soar como se alguém estivesse "ensaiando" tuba, e imitando o Epaminondas! − concluiu Cleto. − É exatamente essa a ideia! Foi então que o professor mostrou a verdadeira "profundidade" da brincadeira. − Se ele ouvir o som, certamente vai querer saber quem é! Se for capaz de perceber que é "eletrônico", não vai se preocupar muito! Mas, se pensar que é outra tuba na cidade então!... De fato, Epaminondas era extremamente orgulhoso de sua posição como a "mais potente tuba" da região, e não admitia ser "desafiado" por qualquer outro músico. Para ele seria o "fim do mundo" aparecer, ainda mais na sua cidade, alguém que "ousasse" tocar tuba mais forte que ele! 19 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics − Enquanto meus pulmões aguentarem, naquela banda só quem toca tuba sou eu! − Calma querido! − acalmava dona Pafúncia− Você foi, é‚ e será sempre o melhor! Não existe tuba melhor que a sua! Epaminondas, orgulhoso, acariciava sua tuba, tirando eventualmente uma manchinha que prejudicava o brilho impecável do poderoso instrumento. Mas, o que interessa realmente é o que Beto e Cleto, com a ajuda do professor Ventura prepararam para "tirar suas dúvidas", usando o Epaminondas. Na casa vazia, que estava com uma enorme placa de "vende-se" há um bom tempo, e que era de um conhecido do professor Ventura, eles instalaram todo o equipamento de "simulação de tuba". − Uma tuba eletrônica! − foi a denominação final dada ao projeto, por Beto. O equipamento consistia no sintetizador, o amplificador de altíssima fidelidade, com MOSFETs de potência e uma caixa de qualidade estupenda, do equipamento de som da escola. Tudo isso era acionado a distância por meio de um controle remoto. O sintetizador tinha por característica a possibilidade de gravar uma música e reproduzi-la quando ativado e a ideia era fazer isso por controle remoto via rádio, bastante eficiente. − Quando acionarmos o controle remoto, o sistema produz sequências musicais de tuba, como se alguém estivesse ensaiando, exatamente da mesma forma que o Epaminondas! − comentou, orgulhoso do projeto, Beto. − Podemos ficar escondidos do lado oposto da rua, onde existe um terreno baldio, e observar as reações do Epaminondas! − Vai ser interessante! − concluiu o professor Ventura. 20 NEWTON C. BRAGA Os testes com o equipamento, antes de serem instalados, mostraram que não era possível distinguir o som sintetizado da tuba, de uma tuba verdadeira, pelo menos para eles! − Perfeito! Na casa, tudo ficou oculto, pois não queriam que o Epaminondas visse que o som era "eletrônico". Ele deveria deduzir isso, se fosse possível, e assim comprovar as teorias de Beto ou de Cleto em relação à reprodução eletrônica. Assim, colocaram a caixa na sala da frente, que deveria ficar com a janela aberta na hora que o Epaminondas passasse, mas oculta por baixo de um "falso sofá" e passando os fios pelos cantos, a ligaram ao equipamento que ficava oculto numa saleta dos fundos (que ficaria fechada!). Estava tudo pronto para a comprovação. Logo pela manhã do dia seguinte, dentro do horário previsto, lá vinha o Epaminondas de sua casa, carregando sua inseparável tuba, assobiando alegremente uma marcha de John Philip Sousa (*), rumo à barbearia. A presença da tuba era facilmente explicada: após seu trabalho, tocaria na banda. (*) John Philip Souza foi um compositor americano de origem portuguesa que ficou famoso pelas suas músicas de banda, intensamente tocadas pelas bandas militares, como o Star and Stripes, muitas vezes confundido com o hino nacional americano. Ao passar diante da casa, ele reparou levemente que a placa de "vende-se", finalmente, tinha sido retirada e a janela da frente estava aberta. Olhou com curiosidade e pensou satisfeito: − “Ótimo! Foi vendida! Mas, quem serão os novos moradores?" Reduziu a velocidade para dar uma olhadinha "indiscreta" para ver se via e conhecia alguém, pois parecia que estavam fazendo a limpeza do imóvel antes da mudança. 21 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics Como não viu nada, acelerou e seguiu normalmente seu caminho. Entretanto, alguns passos além, um som muito familiar ao músico saiu diretamente da janela da frente da casa: − Pá! Póó! Puumm! Póo!... O músico se engasgou, tropeçou, arrepiou-se todo e quase deixou cair a sua tuba! Imediatamente encolheu-se, e parou! Antes de se voltar, novamente, a sequência inconfundível das notas de uma tuba foiemitida, e com uma potência que surpreendeu o músico! − Pá! Póó! Puum! Póo!... Epaminondas ainda paralisado, saiu do transe e, voltando- se vagarosamente, abriu um grande sorriso, comentando baixinho: − Tuba! Um baixo-tuba! E o "cara" é "potente"! Quem será? Caminhou de volta lentamente, espiou pelo muro, com muita curiosidade, esperou um pouco, mas nada! − Parou! − comentou Epaminondas− Deixa pra lá! Depois eu descubro que é! Tai alguém que eu gostaria MUITO de conhecer!... Seguiu em frente alegremente até que lhe ocorreu um terrível pensamento: − Caramba! Se esse cara for mesmo bom como parece, minha posição na banda está em "perigo"! Agarrando firmemente sua tuba, sua expressão não era mais tranquila, mas muito preocupada! O sorriso desapareceu, e Epaminondas Começou a suar! A perspectiva de perder seu lugar na "Gloriosa" Corporação Musical de Brederópolis pareceu-lhe terrível: 22 NEWTON C. BRAGA − É o fim do mundo! Preciso saber quem é esse "cara"! Finalmente, abalado, cabisbaixo e suando lá se foi, rumo à barbearia, um músico muito preocupado. O professor Ventura, Beto e Cleto que estavam no terreno baldio acompanharam tudo: − Percebeu que é eletrônico! Eu não disse? − comentou Beto. − Não percebeu não! Se tivesse percebido, não estaria tão preocupado! − discordou Cleto. − Calma! Ele realmente sentiu algo diferente "no ar", mas não podemos dizer o que é! − acalmou os dois, o professor. − Precisamos continuar com o teste. Epaminondas, entretanto, estava sofrendo! Depois de cortar pelo menos dois clientes, pediu desculpas pelo nervosismo, fechou a barbearia e foi para casa. Na volta não deixou de dar uma espiada na casa vendida, que agora estava com a janela da frente fechada. − Deve ter ido embora! Mas, quem será o "desgraçado"! − Epaminondas disse isso com raiva, disposto a descobrir quem seria o "atrevido, que estaria querendo tomar seu lugar na banda!" − “Preciso me precaver!"− pensou ele, caminhando com pressa. Na sua casa, teve de ser acalmado por dona Pafúncia, sua dedicada esposa, que só conseguiu fazer com que ele parasse de andar para lá e para cá depois que lhe explicou: − Calma, querido! Você nem sabe quem é‚ e já está pensando que ele está querendo seu lugar! Por que não descobre antes de quem se trata, e que intenções tem? Epaminondas, finalmente mais calmo, concordou: 23 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics − É verdade! Vou descobrir quem é! No dia seguinte o músico seguiu para a barbearia, mais calmo, ainda carregando sua tuba, mas desta vez com um plano: espionar a "casa da tuba", como ele passou a chamá-la intimamente. Novamente, ao chegar no local, reduziu a velocidade. Beto, Cleto e o Professor Ventura, que conheciam os hábitos de Epaminondas estavam de plantão no terreno baldio: − A janela! Está aberta! Tem gente!... Espiou com indisfarçável curiosidade, até ficou nas pontas dos pés, pois afinal era baixinho e não havia ninguém por perto, mas não viu nada!... Resolveu seguir em frente, mas bem devagar, e foi aí que o Professor Ventura, com Beto e Cleto, no terreno baldio, acionou o controle remoto: − Pá! Póó! Puum! Pá! Póo!... Epaminondas quase teve um colapso! Arrepiou-se todo, e quando conseguiu se dominar o som tinha parado. Mas, mesmo assim voltou! − "Calma Epaminondas! Você vai descobrir quem é o desgraçado!"− pensou o músico, procurando se controlar. Diante da casa, tentou abrir o portão. Estava trancado! Não teve dúvidas: como era baixo, pulou com agilidade, mesmo carregando a incômoda tuba. O professor, Beto e Cleto observavam tudo. Epaminondas, cuidadosamente foi até a janela da frente e espiou: nada! Depois, vagarosamente foi pelo lado da casa e bateu palmas. Nesse ponto, Beto e Cleto, usando o segundo canal do controle remoto, colocaram em ação um dispositivo que tinham instalado para desestimular a entrada do músico na casa: uma gravação muito real do latido de um enorme cão de guarda! 24 NEWTON C. BRAGA − Au! Au! Grrrr!... Ao ouvir aquilo, Epaminondas que tinha um medo "danado" de cachorros correu! E como correu! − Uaaaiii! Tem cachorro! Segura o "bicho"! Mas, havia um obstáculo para sua saída rápida: o portão, que pareceu baixo na ida, para um “cara” apavorado carregando uma tuba, e sem tempo para pensar nos movimentos que deveriam ser usados na ultrapassagem, era um problemão! O músico desajeitado em alta velocidade, colocou uma das mãos sobre o portão e saltou, mas como o impulso foi demais ele subiu além do que devia e "voou", com tuba e tudo, caindo do outro lado! Não se machucou, mas ficou frustrado! Levantou-se. Verificou se não havia danificado a sua preciosa tuba e esperou um pouco, mas ninguém saiu para atendê-lo e não havia cachorro! O músico estranhou: − Aí tem coisa! Por que não atendem? Bateu palmas novamente no portão, mas ninguém atendeu. Agora, muito desconfiado, ele resolveu se retirar. Voltaria noutra ocasião, ou procuraria saber diretamente do Pedro Vieira, dono da casa, quem era o "desgraçado" do tubista, que, além de tudo, era "covarde" e "soltava" um cachorro atrás dele! − “Sim! Isso mesmo. É um covarde, pois acho que viu minha tuba ou me conhece e ficou com medo de me enfrentar!"− pensou Epaminondas. Ainda gritou para dentro da casa: − Covarde! O Professor Ventura, Beto e Cleto, não se contiveram, rindo baixinho. 25 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics − Vamos acionar novamente a "tuba"? − perguntou Cleto, quando Epaminondas já se afastava. − Sim! E foi o que fizeram: − Pá! Póó! Puum! Póo!... Um novo susto para Epaminondas, mas desta vez ele parou de um modo diferente das outras vezes: − Opa! Aí tem coisa! Essa "tuba" está soando de um modo um tanto quanto estranho! Continuou parado, como que esperando um novo toque. O modo como aquela "tuba" soou pareceu "esquisito demais" para o experimentado músico, mesmo estando um pouco abalado com sua presença. − Vamos! Toque novamente! − disse ele baixinho sem se voltar, mas prestando muita atenção. E a tuba eletrônica tocou novamente: − Ahá! − exclamou Epaminondas com um sorriso estranho. Em seguida, seguiu seu caminho. − Desconfia de alguma coisa! − disse o Professor Ventura, observando o músico sumir na esquina. − Eu não disse! − exclamou vitorioso Beto, olhando feio para Cleto. − A "coisa" não terminou ainda! Vamos descobrir o que o Epaminondas acha da tuba. Encontraram Epaminondas trabalhando normalmente na barbearia. Beto e Cleto se sentaram nas cadeiras de espera e, 26 NEWTON C. BRAGA depois de meia hora o freguês saiu, contente como sempre. O músico também era perfeito como barbeiro, e se orgulhava disso. − O próximo! − chamou finalmente Epaminondas, como barbeiro. Beto sentou-se na cadeira, enquanto Cleto ficou na espera. Fingindo ler uma revista, ficou apenas observando. Beto puxou a conversa, enquanto fazia seu corte de cabelo. Conforme combinado, o Professor Ventura também foi a barbearia e, depois de cumprimentar, com certa surpresa, os rapazes e o barbeiro, sentou-se para esperar sua vez. − Já soube que venderam a casa do Vieira, "seu" Epaminondas? Ao ouvir aquilo, ele tremeu, mas não perdeu o controle: − Foi bom vocês dizerem isso! Por acaso sabem quem é o novo morador? Epaminondas parou de cortar o cabelo de Beto. Percebia- se que estava muito ansioso pela resposta. − Dizem que é um músico. Será verdade? − respondeu Beto, fingindo indiferença. Epaminondas não se abalou: − Disso eu sei! Mas, não se trata de um músico comum! − Não? − Isso mesmo! Ouvi o “cara” tocar, na verdade me pareceu muito estranho o som do instrumento! − comentou Epaminondas, continuando a manejar a tesoura com habilidade. − Estranho por quê? Afinal que instrumento ele toca? 27 As Aventuras do Prof. Ventura, Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics − Tuba, ou melhor tenta "imitar" uma tuba! Acho até que tem algo a ver comigo, pois tocou justamente na minha passagem, e quando o procurei, escondeu-se! − Ora, como é possível distinguir o som de uma tuba de verdade de uma "imitação de tuba"? − Cleto, já preocupado, interferiu na conversa. Epaminondas parou, e orgulhosamente, para demonstrar que tinha um ouvido "diferenciado" explicou: − Aquilo não é uma tuba! Parece uma gravação, ou algo "artificial", pois é um som mais "duro". Uma tuba de verdade tem um som mais "rico"! Beto olhou para Cleto com "ar vitorioso". − Não entendo! Como um som pode ser "mais rico"? − na verdade Beto estava querendo tirar mais informações do músico-barbeiro. − Há algo diferente! Não é possível descrever, mas ontem quando eu ouvi aquele som, pude perceber claramente que era "artificial" é isso! Artificial! − Epaminondas, parado, olhava fixamente para o nada, como tentando "sentir" o som que procurava descrever. No entanto, isso não era possível, mas Beto e Cleto tiveram a nítida sensação de que, para o músico, as mínimas diferenças entre um som artificial e natural, principalmente de uma tuba, eram sensíveis. O professor Ventura, que até então só ouvia a conversa, pode finalmente intervir: − Está provado! − disse ele finalmente− Que um ouvido treinado pode distinguir as diferenças que existem entre a reprodução de um instrumento num equipamento eletrônico e o próprio instrumento, porque elas realmente 28 NEWTON C. BRAGA existem! E devemos essa prova ao Senhor Epaminondas, não é verdade? Epaminondas, surpreso, não entendia o que estava se passando. O professor Ventura explicou então o que haviam feito. O músico não se aborreceu, principalmente pelos elogios que o professor fez: − Somente um ouvido apurado como o seu poderia nos ajudar a desvendar esse mistério! Orgulhoso, o tubista pode então tirar suas conclusões: − Então é isso! Realmente, pude perceber que existe uma diferença entre o som real e o artificial, mas se me perguntarem por que, não sei dizer! Talvez, o professor Ventura, como especialista é que pode explicar. O professor confessou então que tinha uma teoria: − A origem da diferença talvez esteja no próprio modo como os sons de instrumentos musicais são reproduzidos, ou sintetizados por equipamentos eletrônicos. Imaginem a gravação do som de uma tuba! Como vocês acham que ela deva ser feita para ser perfeita? − perguntou o professor, olhando para Beto. O rapaz pensou um pouco e respondeu: − Naturalmente colocando-se um microfone diante da tuba, e esse microfone deve ter a maior fidelidade possível, ou seja, deve fornecer na sua saída um sinal cuja forma de onda corresponda exatamente ao som que ele capta da tuba! − Certo! − concordou o Professor. − E, a reprodução, para ser perfeita, como deve ser feita? Mais uma vez Beto respondeu com precisão: 29 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics − Deve usar um amplificador fiel e uma caixa acústica que produza sons com as mesmas formas de onda captadas pelo microfone, ou seja, que correspondem à tuba! O professor, levantou o dedo como que negando tudo e aí fez uma afirmação surpreendente: − Aí que está a diferença! O som que o microfone "capta", ao gravar uma tuba não é exatamente o som que sai da tuba, mas sim o som que chega ao microfone! Nesse trajeto, muita coisa pode acontecer. Por exemplo, a própria geometria da tuba pode contribuir para alterações. As bordas de metal do instrumento difratam o som, pois são ondas, e as diferentes frequências têm padrões de irradiação diferentes! − É mesmo! O som captado pelo microfone, ou mesmo por muitos microfones, corresponde a uma situação local e não ao padrão ambiente. Trata-se de um "ouvido" colocado no local. − Concordou Beto. O professor continuou: − Exatamente! Desta forma, o "padrão" que se grava como de uma tuba não é o padrão "espacial", mas sim o que chega alterado ao microfone. Isso quer dizer que, na reprodução, por mais perfeita que ela seja, não temos o sinal que corresponde ao som que sai da tuba, mas sim o que chega ao microfone, e isso tem diferenças! − Puxa! Começo a entender! − disse Cleto, agora mais consciente de seu engano de avaliação. − E tem mais! As caixas que vão reproduzir o som, mesmo que recebam uma forma de onda que correspondam ao instrumento real, não têm o mesmo padrão de diretividade desse instrumento: os sons não são irradiados como seriam se saíssem de uma tuba, mas sim de uma caixa, e aí temos novas diferenças. 30 NEWTON C. BRAGA − Isso sem se falar que esse som que chega ao alto-falante é o sinal já alterado captado pelo microfone! − completou Beto. Cleto concluiu então de maneira precisa o que ocorria: − Começo a entender! O som "artificial" não corresponde ao que sai do instrumento, mas sim ao que chega ao microfone! E o microfone é um padrão pontual. Para a reprodução ser real, ela teria de retratar um padrão espacial, de modo que nos alto-falantes todas as frequências audíveis e inaudíveis se espalhassem segundo um padrão espacial, semelhante ao da tuba! − Isso mostra a complexidade de reprodução necessária à obtenção do som real! − completou o professor Ventura− Acho que ainda será preciso muito avanço técnico para que os sistemas de som cheguem a esse ponto! − E eu que pensava que já tínhamos o máximo! − Beto estava espantado com o que ele julgava ser o máximo em reprodução. Epaminondas, orgulhoso por ter demonstrado a "superioridade" do som de sua tuba "natural" em relação ao artificial, mesmo sem ter entendido muito as explicações técnicas do Professor Ventura, e ainda aliviado por saber que não existia realmente nenhum concorrente para tentar lhe tirar o lugar na banda, resolveu voltar mais cedo para casa e dar as "boas novas" para dona Pafúncia. Não telefonaria: queria fazer isso pessoalmente! Fechando a barbearia, lá foi o músico com tuba debaixo do braço, rumo a sua casa, assobiando mais uma marcha muito conhecida de Sousa. Ia passando diante do velho galpão, ao lado da clínica veterinária do Doutor Gadolino, quando um som diferente, na verdade muito estranho, lhe chamou a atenção: 31 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics − Múúúóóóoohhhhcc!... Epaminondas estancou, pois nunca tinha ouvido algo semelhante na vida, e imediatamente pensou: − “Natural ou artificial? Deve ser mais um teste do professor Ventura!" Esperou mais um pouco e ouviu novamente: − Múúúúóóóhhhccc!... − Ah! É artificial, esse eu conheço! − e indo diretamente para a porta do galpão Epaminondas a abriu, esperando encontrar mais um "belo sistema eletrônico de reprodução de sons", obra do "maluco" do Professor Ventura, mas o que viu não foi nada disso! O som era "natural" e produzido pela bravíssima vaca Beneplácita, famosa na cidade toda, e que estava esperando o momento de ser examinada pelo veterinário em virtude de uma estranha rouquidão, talvez causada por alguma inflamação de garganta! O animal, com a abertura da porta foi ofuscado pelo reflexo da tuba, e isso foi o bastante para enfurecê- lo. Diante do olhar ameaçador da vaca, só houve tempo para uma reação de Epaminondas: foi a vez músico produzir seu som, que não podia ser mais natural: − Uaaaiiiiii! E, saindo em disparada, com o bravíssimo animal a persegui-lo, correu o quilômetro e meio até sua casa em tempo recorde! O professor Ventura, ao saber do ocorrido só pode comentar de maneira descontraída: − Um ouvido tão treinado, enganado por uma vaca afônica! Beto e Cleto riram. 32 NEWTON C. BRAGA Projetos No final de cada estória damos um projeto prático que está diretamente relacionado com o tema central. Na estória anteriorfalamos de som de instrumentos comuns e sons produzidos artificialmente, ou seja, por circuitos eletrônicos. Assim, selecionamos alguns circuitos interessantes que imitam sons de instrumentos. Monte e veja se eles realmente soam como instrumentos “de verdade”. Temos desde circuitos muito simples que você pode montar sem solda até os mais complexos que exigem uma placa. Se você não sabe montar ainda veja nosso Curso Básico de Eletrônica e nosso Manual Maker. E, é claro, além desses artigos você poderá encontrar muitos outros em nosso site. Gerador de percussão Este circuito pode ser usado como parte de projetos de alarmes, campainhas, baterias eletrônicas, instrumentos musicais, efeitos sonoros gerando tons de percussão semelhantes ao de sinos, gongos, tambores, bongo, marimbas etc. A intensidade do sinal gerado é suficiente para excitar amplificadores de áudio comuns e seu disparo pode ser feito com sensores ou ainda interruptores comuns. Diversos, ligados a um mixer, formarão uma interessante bateria eletrônica. Este circuito consiste num oscilador de áudio amortecido que gera sinais correspondentes ao de instrumentos musicais ou de percussão como tambores, sinos etc., com grande perfeição. A ressonância do som, ou seja, seu prolongamento, que caracteriza uma batida num objeto de vidro ou de metal como um sino é conseguida através de uma realimentação controlada. Reduzindo esta realimentação obtemos sons mais "secos" como os de tambores ou blocos de madeira. Isso significa que, pelo ajuste do trimpot ou potenciômetro, podemos dosar a ressonância da batida, levando- a desde ao som de sinos e metais até o de blocos de madeira ou tambores. Os valores dos capacitores determinam a frequência do 33 http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/42-newton-c-braga/biblioteca/16556-manual-maker-volume-1-primeiros-passos As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics som, o que para o caso de um sino pode ser associado ao seu tamanho. Também temos a determinação dos outros instrumentos imitados como por exemplo tambores pequenos, bumbos ou surdos, conforme o desejo do montador. Os valores dos capacitores, entretanto, devem manter uma relação fixa de valores. Assim, se alterarmos qualquer capacitor, os demais do "duplo T" devem ser alterados na mesma proporção para que o circuito oscile. Podemos, por exemplo, usar um capacitor de 47 nF em lugar do de 22 nF e de 22 nF no lugar dos de 10 nF, obtendo assim um sino "maior". Os valores deste duplo T podem ficar dentro da faixa de 2,2 nF a 470 nF, o que permite ao montador obter exatamente o som de percussão que deseja para uma determinada aplicação. A alimentação do circuito pode ser feita com tensões de 6 a 12V e o transistor é um NPN de uso geral como o BC548 ou qualquer equivalente. Para a saída ligada a um amplificador é importante o uso de fio blindado com plugue de acordo com a entrada AUX. O controle de volume será feito no próprio amplificador usado. Se diversas unidades ou osciladores forem montados, deve ser empregado um pequeno circuito de mixagem para misturar seus sinais, aplicando-os a uma única saída. MONTAGEM Na figura 1 temos o diagrama completo do gerador de percussão. A disposição dos componentes numa matriz de contatos e mostrada na figura 2. Como se trata de montagem bastante simples e não crítica esta é a versão ideal para o iniciante ou experimentador que deseja fazer testes com este circuito. No entanto, os que desejarem este circuito como parte de um projeto mais elaborado podem fazer uso de uma placa de circuito impresso para a montagem. A ponte (ou placa de circuito impresso) pode ser fixada no interior de uma caixa plástica juntamente com o suporte de pilhas ou bateria. Na parte externa temos apenas o interruptor geral S2, o acionador que é um interruptor de pressão (S1) e o jaque de saída. 34 NEWTON C. BRAGA Figura 1 – Diagrama completo do gerador de percussão. Figura 2 – Montagem numa matriz de contatos. 35 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics Os resistores são todos de 1/8W ou maiores com qualquer tolerância e os capacitores podem ser de qualquer tipo. O trimpot serve como ajuste do amortecimento e também faz uma leve sintonia do oscilador. O valor deste componente não é crítico podendo ficar entre 47k ohms e 220 k ohms. PROVA E USO Coloque as pilhas no suporte e conecte o aparelho na entrada de um amplificador. Ajuste o volume do amplificador conforme o desejado. Depois, alimente o oscilador e pressione por um instante S1. Vá ajustando o trimpot até obter o som desejado de percussão. Comprovado funcionamento é só usar o aparelho. Uma ideia interessante é uma campainha diferente para sua casa que vai soar como um sino. Se o interruptor de S1 tiver uma localização distante do oscilador deve ser usado fio blindado para sua ligação. LISTA DE MATERIAL Semicondutores: Q1− BC547, BC548 ou equivalente− transistor NPN de uso geral Resistores: (1/8W, 5%) R1, R2− 100 k ohms− marrom, preto, amarelo R3− 10 k ohms− marrom, preto, laranja R4− 4,7 k ohms− amarelo, violeta, vermelho P1− 47 k ohms− trimpot Capacitores: C1− 22 nF− poliéster ou cerâmico C2, C3− 10 nF− poliéster ou cerâmicos C4− 47 nF− poliéster ou cerâmico Diversos: S1− Interruptor de pressão NA (Normalmente Aberto) S2− Interruptor simples B1− 6 ou 9V− 4 pilhas ou bateria 36 NEWTON C. BRAGA Matriz de contatos ou placa de circuito impresso, caixa para montagem, suporte de pilhas ou conector de bateria, jaque, fios, fio blindado, solda etc. Sino e Gongo Acionado Por Toque Uma campainha residencial ou mesmo um instrumento musical acionado por toque, podem ser elaborados a partir deste circuito que imita o som de sino ou gongo dependendo dos valores básicos dos componentes. Alimentado à por tensões entre 6 e 9 V (de bateria ou mais elevadas de fonte), este circuito pode aplicar seu sinal na entrada de qualquer pequeno amplificador. Osciladores de duplo T amortecidos podem imitar com fidelidade instrumentos de percussão e assim servir de base para interessantes projetos como este. Um oscilador excitado por um sensível amplificador de entrada pode produzir o som de um gongo, sino ou outro instrumento semelhante pelo simples toque num sensor. A sensibilidade é muito grande, o que quer dizer que mesmo um toque muito suave pode disparar o circuito, e se você ligar a saída num potente amplificador terá um enorme gongo ou sino soando com toda a sua potência. A base do circuito é um oscilador de duplo T que produz sinais de forma de onda senoidal cuja frequência depende dos elementos do circuito de realimentação ou duplo T. Os valores dos componentes deste duplo T precisam manter entre si uma relação bem definida. Controlando a realimentação deste circuito através do potenciômetro P2 no diagrama principal podemos levar o circuito a uma operação crítica e com isso à produção de oscilações amortecidas, ou seja, oscilações que decrescem em intensidade até desaparecer. Estas oscilações quando amplificadas e aplicadas a um alto-falante geram sons semelhantes ao que obtemos quando batemos em objetos de vidro ou metal que ressoam por um certo 37 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics tempo, como o som produzido quando batemos num sino, num gongo, num vidro ou numa barra de metal. Com a escolha dos valores apropriados para os capacitores do duplo T podemos imitar com perfeição os sons destes objetos, bastando para isso ajustar convenientemente P2. Como o oscilador de duplo T é um pouco instável para se obter um ajuste crítico, no nosso circuito acrescentamos uma segunda temporização para garantir um prolongamento, sem que a oscilação se mantenha "travada" indefinidamente. Nonosso circuito isso é conseguido por Q1 que a partir do estímulo em sua base obtido pela carga de C2 controla a alimentação do duplo T de forma precisa, por um intervalo ajustado em P1. O sinal de estímulo pelo toque vem a partir de um amplificador operacional do tipo 741. Este sinal nada mais é do que o ruído de rede que normalmente é captado pelo nosso corpo e que transfere ao circuito quando tocamos num sensor, via C1. O ganho do operacional nesta função é dado basicamente por R3 e pode ser alterado. Valores menores permitem uma redução da sensibilidade caso haja tendência ao disparo errático do circuito. Valores entre 10 k ohms e 4,7 M ohms podem ser usados neste projeto. Até mesmo um terceiro potenciômetro pode ser acrescentado nesta função, dependendo da aplicação que o leitor tenha em mente. O sinal de áudio obtido na saída do oscilador é fraco demais para excitar um alto-falante, por isso precisamos de um bom amplificador externo. No caso dos sons mais graves, como de gongo e sino, como temos uma frequência muito baixa, os melhores resultados são obtidos com sistemas de som que possuam alto-falantes pesados. A alimentação do circuito com uma bateria de 6 V ou 9 V é possível graças ao baixo consumo de corrente da unidade. Na figura 1 temos o diagrama completo de nosso aparelho. 38 NEWTON C. BRAGA Figura 1 – Diagrama completo do aparelho Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa universal ou matriz de contatos. Figura 2 – Montagem na matriz de contatos Para a montagem em placa sugerimos a utilização de soquete para o circuito integrado. Os transistores podem ser substituídos por equivalentes. O diodo D1 também pode ser substituído por equivalentes como o 1N4002 ou 1N914. P1 e P2 podem ser trimpots para 39 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics montagem na matriz ou potenciômetros, dependendo da aplicação. Os capacitores eletrolíticos são para 12 V ou mais e os demais capacitores são de poliéster ou cerâmica. Os capacitores do duplo T podem ser escolhidos conforme a tabela 1. O sensor pode ser a simples ponta de um fio descascado ou uma chapinha de metal com não mais que 5 cm de lado. Chapas maiores podem causar instabilidades ao circuito assim como fios mais longos que 1 metro. Neste caso devem ser usados fios blindados. Para provar basta ligar a saída do circuito a um amplificador de áudio a médio volume. Acione S1 e toque no sensor ao mesmo tempo em que ajusta P1 e P2. Pelo ajuste de P1 temos a temporização e pelo ajuste de P2 temos o amortecimento que permite imitar o som desejado. Uma possibilidade interessante para o projetista consiste em acrescentar uma chave que comute os valores dos capacitores do duplo T. Se for usada fonte de alimentação externa ela deve ser de 9 a 12V com pelo menos 50 mA e excelente filtragem para que não ocorram roncos no alto-falante. Não use fonte sem transformador já que o acionamento é feito diretamente pelo toque. 40 NEWTON C. BRAGA LISTA DE MATERIAL Cl-1 -741 Q1 e O2− 80548 ou equivalentes D1− 1N4148 ou equivalente P1 e P2− 100 k ohms− potenciômetro ou trimpot B1− 6 ou 9 V− pilhas ou bateria S1− Interruptor simples Resistores: 1/8 W R1 e R2− 22 k ohms R3− 1M ohms R4− 10 k ohms R5− 1 k ohms: R6 e R7− 100 k ohms R8− 5,6 k ohms Capacitores C1− 100 nF− cerâmico ou poliéster C2− 10 uF x 12 V− eletrolítico C3− 10 nF− cerâmico ou eletrolítico C4 e C5− 2,2 nF− ver texto− cerâmico ou poliéster C6− 4,7 nF− ver texto− cerâmico ou poliéster C7− 100 nF− cerâmico ou poliéster 41 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics BAIXOU O SANTO Esta estória, publicada originalmente nos anos 80, passou por diversas atualizações e a que se encontra no site é a mais moderna. Na verdade, o enredo é o mesmo, mudando apenas a tecnologia que dos componentes discretos e circuitos integrados tradicionais como o 555 e o 4017, passou para componentes modernos como o microcontrolador Arduino. Esta é uma das versões atualizadas. Newton C. Braga O que tem a ver a mecatrônica e tecnologias associadas com religião? Quando o Professor Ventura inventa alguma coisa tudo é possível, e o que ocorreu desta vez não foge à regra. As "maluquices" do Professor, quando não funcionam direito, podem ter estranhos efeitos, inclusive alguns relacionados facilmente com entidades sobrenaturais. Na estória "Baixou o Santo" o leitor vai descobrir o que aconteceu desta vez e certamente rir muito. Caminhando vagarosamente, eles entraram na cidade pela via principal. Era um grupo de umas cinquenta pessoas todos vestidos de branco e descalças, usando apenas um colar de contas como adereço. O chefe, um sujeito corpulento de pele escura, além de se distinguir pelos dois colares que usava, em lugar de apenas um, carregava um cartaz em que se lia: "VIEMOS EM PAZ APENAS PROCURAMOS OCULÊ-OCULÊ-AIÊ" Os olhares de curiosidade da população não abalaram a estranha marcha, que terminou na praça principal, onde eles "acamparam" formando um grande círculo. − Serão pacíficos? − questionou alguém. 42 NEWTON C. BRAGA − O que será que pretendem? − indagavam outros. − Deve ser algum grupo religioso desses cultos "afro" que agora estão em moda! − tentou explicar alguém "mais esclarecido". A situação ficou bem mais calma quando o sargento da guarda local foi tirar informações com o chefe do grupo, e voltou com notícias tranquilizadoras: − Estão apenas em peregrinação, em busca do tal "Oculê" e não vão ficar mais do que dois dias. São pacíficos e estão cansados. Apenas desejam descansar um pouco! − Oculê? O que é Oculê? − Não pergunte a mim! − respondeu o policial− Sei tanto quanto vocês, deve ser alguma "entidade" do culto deles. Dizem que o "mestre" os mandou peregrinar até o encontrarem!... − Mas como vão saber quando o encontrarem? − perguntou alguém. − Eles dizem que será enviado um "sinal" inconfundível, que possibilitará o seu reconhecimento!... Passada agitação inicial que o "fenômeno" causou, a pequena multidão que rodeou a praça se dispersou. Em pouco tempo todos sabiam que o grupo era inofensivo e ninguém mais se incomodou com sua presença. Alheio ao que ocorria, o Professor Ventura trabalhava animadamente num novo projeto. Beto e Cleto chegaram bem a tempo de ver o estranho dispositivo que o Professor estava "instalando em si mesmo". − Que diabo é isso, Professor?− perguntou Beto. 43 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics − Vai se eletrocutar Professor?− completou o interrogatório, Cleto. O professor, sem parar de mexer nos muitos fios que saiam de uma caixinha presa a sua cintura explicou: − É um estimulador de corrida! − ? − Eu explico melhor: vocês sabem que eu gosto de correr dois ou três quilômetros todos os dias, para "manter a forma física", e o coração em ordem. Recomendações médicas! Pois bem, notei que é meio difícil manter o ritmo, e bolei um dispositivo eletrônico para ajudar. − Um ritmador? − interrompeu Beto. − Não, na verdade um estimulador! A ideia é aplicar nos músculos envolvidos no processo de correr, estímulos externos no momento certo, por um "clock" que vai determinar o ritmo de suas contrações e distensões. − Como num computador? − questionou Cleto. − Sim isso mesmo! O "ritmo" das operações que um computador faz é dado por um circuito de relógio ou clock. Ele funciona como um maestro que sincroniza todos os circuitos internos de modo que tudo funcione em harmonia. Meus músculos, para me fazer correr, também precisam de algo que os faça funcionar em harmonia, por isso "inventei" isso. − Por que não usar apenas um metrônomo? Já vi isso em alguns pedômetros que produzem um barulhinho que ajuda o corredor a mantero ritmo? − Apesar da pergunta, Beto sabia que o professor não se contentaria com um barulhinho somente. 44 NEWTON C. BRAGA − Usando estímulos diretos de um estimulador consegue-se muito mais! Além de manter seu ritmo, esse aparelho também pode fazer com que você corra quase que "automaticamente"! − Interessante! É só ajustar a velocidade e você corre mesmo que não queira! Mas, e se precisar parar? − Cleto tinha suas dúvidas quanto a funcionalidade do "negócio". − Não é bem assim! Eu ajusto o nível de excitação num ponto bem baixo, de modo a ter apenas o suficiente para obter uma leve contração, mas sem perder o controle sobre o movimento! Já experimentei e é muito interessante, pois é como se houvesse uma "mão invisível" segurando em você e ajudando-o a correr! − Puxa! Isso poderia fazer um sucesso enorme com os corredores preguiçosos! − comentou Beto olhando e apalpando as gorduras do amigo. − Mas, como funciona "tecnicamente"? − perguntou Cleto. Parando de mexer nos fios, o Professor explicou: − Vocês já ouviram falar dos PIC? Pois bem, os PICs são pequenos microcontroladores da Microchip, uma empresa que os fabrica, e que podem ser programados por um computador para fazer qualquer coisa! − Qualquer coisa? − Cleto era cético, pois não conhecia o dispositivo. O professor percebeu e resolveu ir mais a fundo: − A maioria dos aparelhos eletrônicos atuais consegue ter uma grande complexidade, reunindo o máximo de funções em ou poucos chips. Estes chips são denominados ASICs e nada mais são do que microcontroladores, parecidos com os que encontramos nos computadores. ASIC significa 45 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics Application Specific Integrated Circuits ou Circuitos Integrados para Aplicações Específicas. Neles temos diversos conjuntos de funções lógicas, normalmente portas NAND que podem ser interligadas por meio de programação externa de modo a se obter qualquer função digital mais complexa do chip. Isso significa que os fabricantes podem fabricar chips todos iguais e os usuários determinam, por programação, o que ele vai fazer. Uma das séries mais populares de microcontroladores deste tipo é a formada pelos PICs da Microchip. Tomando um pouco de fôlego o professor continuou: − Um PIC contém então um microcontrolador semelhante, mas mais simples, a qualquer Pentium de uma placa mãe e uma memória que pode guardar o programa que diz o que ele vai fazer. Quando compramos um PIC ele vem "vazio". − Vazio? − Sim! Você pega um PIC vazio e coloca o programa, digamos para acionar certos dispositivos de um sistema de alarme, quando os sensores são ativados. O programa diz o que o PIC deve ligar, acionando, por exemplo, um alarme e até discando de modo automático um telefone que chame a polícia, ou avise o dono da casa, se ele estiver em outro local. − A partir de uma casa na praia, por exemplo! − Certo! − continuou o professor− É uma maneira de praticar eletrônica sem muitos componentes, assim como de interligar o computador com outros dispositivos, que ele pode controlar, ou simplesmente determinar o que devem fazer. Como eu disse, podemos fazer quase tudo com eles! 46 NEWTON C. BRAGA Beto percebeu que o professor acrescentou um "quase", mas deixou o velho mestre continuar, sem falar nada: − Uma aplicação importante é na pequena indústria: você cria uma nova máquina que deve realizar certas funções. Usando PICs, você estabelece num programa estas funções e simplesmente liga os dispositivos que devem ser controlados por uma placa de interfaceamento apropriado. Tudo muito simples. Máquinas de lavar roupa "eletrônicas" são um exemplo em que temos um desses chips, controlando tudo que ela faz... − E então o senhor usou um PIC para lhe fazer correr sem perder o pique? O professor Ventura e Beto fizeram uma careta diante do trocadilho infame de Cleto. Sem se abalar o velho mestre continuou explicando: − Nesta caixinha temos então um PIC bastante popular, que pode ser comprado com um "kit" de programação e, nessa versão, admite até 512 bytes de um programa de controle carregado por um computador comum, pela sua porta serial. Um oscilador interno determina o ritmo da corrida e que é ajustado por meio deste potenciômetro... − O "acelerador"! − brincou Beto. − O programa do PIC determina que saídas devem ser ativadas estabelecendo assim uma sequência para os pulsos de estímulo, assim como determinando os locais que eles são aplicados! Por exemplo, primeiro na perna direita junto com o braço direito, depois na canela esquerda com o braço esquerdo e os músculos das costas, e assim por diante!... Colocando um CD no CD-ROM o Professor mostrou uma série de animações em que se mostrava o funcionamento dos músculos de uma pessoa quando corria. Os pontos de excitação, 47 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics em uma sequência que seria necessária ao movimento de correr eram destacados por setas indicadoras. O professor explicou: − Fiz um estudo cuidadoso dos pontos de excitação, e de sua sequência! São 26 pontos alimentados por uma sequência de 9 pulsos, repetindo-se depois o ciclo! − Puxa! − exclamou espantado Cleto. O professor não tinha terminado: − Os pulsos gerados pelo PIC são levados a transistores que alimentam 9 pequenos transformadores de alta tensão, que fornecem quase 800 volts de saída para os eletrodos. Os eletrodos são conectados a uma matriz de diodos que fornece a sequência final de pulsos no padrão desejado. Na saída dos transistores, antes de passar para o transformador, temos algo importante: o ajuste da intensidade dos estímulos! − Ah! Tem de haver um controle, pois com 800 volts o Senhor iria "voar" e não "correr"! − brincou Beto. − É claro! Ajusto os pulsos nas bases dos transistores excitadores para obter um estímulo apenas na intensidade necessária para uma leve contração! Mas, agora me ajudem aqui! − E a programação para controlar tudo isso? − Beto queria saber mais. − Uma vantagem do PIC que estou usando, é que ele além de muito barato e simples de usar, pode ser programado com um software disponível na própria internet. Assim, a partir do software apropriado, fiz um programa que estabelece, no tempo certo, exatamente a sequência de pulsos que eu preciso para a excitação dos músculos. Foi só ligar o PC ao PIC, transferir o programa e pronto! 48 NEWTON C. BRAGA Dito isso, o Professor pediu a Beto e Cleto que continuassem a sua ajuda na fixação, com esparadrapos, das 26 pequenas chapinhas de metal que eram os eletrodos de excitação espalhados por todo o corpo. Os fios de conexão para pernas e braços eram finos assim como fixados por pequenos esparadrapos, quase tudo imperceptível. Vestindo o seu "uniforme" de corrida, o professor estava de tênis, meias de cano alto, calção e uma camiseta. O aparelhinho, instalado numa pequena caixa, era levado preso na cintura. Os eletrodos estavam presos por todo corpo: dois por dentro da meia, com contacto perto das canelas, dois na "barriga da perna" e dois nas coxas. Mais acima havia eletrodos nos braços, nas costas e até na barriga!... − Para excitar o diafragma! É importante para a respiração! − explicava o Professor Ventura. Não restava nenhuma dúvida, para Beto e Cleto, que o Professor ía fazer um teste de funcionamento. Saltitando para se aquecer e fazer os ajustes, o professor ligou o aparelho! Controlando a intensidade e o ritmo, ele em poucos segundos encontrou o ponto ideal, saindo pela porta do laboratório em passo de corrida! Beto e Cleto foram atrás. Correndo em boa velocidade, o professor "pegou" a rua principal, e foi em direção à praça, que pretendia atravessar e depois retornar! −Está ótimo! Parece que a gente nem sente que está correndo! − comentou o professor procurando não alterar o ritmo de sua respiração. Ao entrar na praça, o professor se deparou com o estranho grupo "acampado", mas não alterou suas pretensões de atravessá-la. Beto e Cleto mais cautelosos pararam. Sentados em "roda" eles pareciam amistosos e nada havia a temer. O Professor, entretanto, para chegar onde pretendia deveria cortar a "roda" dos "religiosos", e foi justamente quando ele fazia isso é que as coisas começaram a acontecer! 49 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics Alguma "pane" no circuito do estimulador, talvez devido aos passos firmes e fortes do professor, fez com que ao mesmo tempo a velocidade do "clock" aumentasse, a ordem de excitação dos eletrodos se tornasse aleatória e a tensão dos pequenos transformadores se elevasse ao valor máximo! O que se viu então foi espantoso! O professor que vinha correndo normalmente, bem no meio dos "acampados", mudou de ritmo começando a se contorcer, levantar e abaixar as pernas de forma esquisita e desordenada, agitar os braços e desesperadamente tentar "arrancar" os eletrodos que estavam "dando" tremendos choques! Como eles ocorriam na forma de impulsos descontrolados, os estímulos provocavam uma dança esquisita, como se ele tivesse com a roupa cheia de formigas e ainda para completar pisando descalço em brasas! Era como se "ele estivesse tomado por algum espírito", diria alguém depois de presenciar a insólita cena! E, foi isso justamente que passou pelas cabeças dos membros do estranho grupo religioso. − Ai! Ui! Ugh! Uai! Sai fora!... Uai! Tirem este "troço" de mim! Sai!...− Era o que gritava o Professor Ventura, saltitante e desesperado! A "dança contorcionista" durou pelo menos dois minutos, antes que, ajudado por Beto e Cleto, que vieram em seu socorro, conseguisse desligar o aparelho. − Ufa! − foi a exclamação de alívio do Professor, arrependido até os ossos de ter fechado o protótipo numa caixa com tantos parafusos! No entanto, quando ele e Cleto se deram conta de onde estavam, ficaram assustados: os religiosos estavam todos de pé, boquiabertos, e de olhos arregalados, observando tudo, mas não diziam nada! Apenas olhavam!... E como olhavam!... 50 NEWTON C. BRAGA Neste momento o líder se levantou e foi em direção ao professor que, assustado, dolorido e pensando em algo pior, não esperou para conversar! Ajudado por Beto e Cleto, procurou sair rapidamente dali! − De volta para o laboratório! − foi a única coisa que o professor conseguiu dizer, ainda meio trêmulo e sem fôlego. Quando se afastavam, ainda puderam ouvir comentários em tom entusiasmado numa língua desconhecida, e algo no meio que soava como "Oculê-Oculê-Aiê"! O Professor Ventura voltou ao laboratório ainda meio atordoado e depois de "se livrar" de todos os eletrodos e esparadrapos, colocou o aparelho na bancada para verificar a causa da "pane". − Ora, vejam só!− foi sua exclamação, ao analisar a placa de circuito impresso do aparelho− Uma solda mal feita no capacitor de clock abriu o circuito, aumentando sua frequência e, com os saltos ritmados, a blindagem de alumínio que coloquei no fundo da caixa encostou no lado cobreado da matriz de diodos, alterando a sequência dos pulsos e também "elevando" a tensão de saída! − Deve ter sido uma descarga e tanto! − comentou Beto. − Se foi! Tremo até agora, mas o problema é que acho que assustei aquele pessoal da praça! Por falar nisso, alguém sabe quem são eles? − perguntou o professor. Beto e Cleto sacudiram os ombros e balançaram negativamente a cabeça. O assunto foi esquecido, até que no dia seguinte, o Professor Ventura e o Professor Salgado, diretor da Escola Técnica, iam saindo pela porta principal, quando se depararam com uma cena inesperada: o grupo das cinquenta pessoas de branco estava acampado justamente em pleno jardim de entrada! 51 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics Beto e Cleto que tinham visto quando eles chegaram, se aproximavam, juntamente com outros estudantes. O professor desceu as escadas com o diretor, pensando em não dar importância ao fato, pois já tinha recebido a notícia de que eram pacíficos e estavam apenas em peregrinação. Foi nesse momento que todos os religiosos de branco se voltaram para o professor e, levantando-se com dedos apontados para ele, começaram a comentar algo incompreensível. O líder do grupo, identificando o professor Ventura, imediatamente acenou os braços pedindo silêncio e, de olhos arregalados, voltou-se para o velho mestre. O indivíduo corpulento de pele escura caminhou então em direção ao professor que, meio surpreso, meio assustado, parou! O professor Salgado também parou! Não sabia o que pensar. Dirigindo-se diretamente ao professor Ventura, o líder falou com voz grave e respeitosa: − Nossa busca terminou! Encontramos Oculê-Oculê-Aiê! O professor Ventura sem saber o que fazer, o que falar e muito menos o que era o tal de "Oculê", não lhe importando "raios" que tivessem ou não o "encontrado", apenas esperou que o líder religioso completasse sua fala: − Oculê-Oculê-Aiê, no nosso dialeto, significa "Aquele-que- recebe-o-espírito" e o nosso mestre disse que receberíamos um sinal inconfundível quando o encontrássemos! O que vimos ontem não deixa qualquer dúvida: é o Senhor! E, retirando um dos colares, que usava, colocou-o cerimoniosamente no pescoço do professor Ventura sob o olhar incrédulo do Diretor e dos alunos. Afastando-se três passos sem se virar, o Líder fez uma reverência e o grupo todo de religiosos, acompanhando-o, gritaram em coro três vezes: − Oculê-Oculê-Aiê!... Oculê-Oculê-Aiê!... Oculê-Oculê-Aiê!... 52 NEWTON C. BRAGA O professor não se moveu! Estava paralisado! O grupo virou as costas, e repetindo em coro as mesmas palavras, se afastou lentamente em procissão, deixando a cidade de Brederópolis para voltar para "sabe-se-lá-para-onde", satisfeitos e felizes por terem cumprido a missão do "mestre"! O diretor da escola não acreditava no que tinha visto, e ainda com o grupo se afastando, de mãos na cintura e olhando sério para o cabisbaixo e ainda atordoado Professor Ventura, falou: − Macacos me mordam se isso tem algo a ver com a eletrônica! Não me diga que desta vez "inventou" um equipamento que faz "baixar o santo"! (E era isso mesmo!) Não posso imaginar como, mas como para o Senhor tudo é possível!...E que o "raio" da "coisa" também tem algo a ver com a eletrônica, tenho certeza!... Acho que me deve, ou melhor, deve a todos nós, uma "bela" explicação!... Beto e Cleto, um pouco afastados, faziam uma força danada para não rir! Projetos Evidentemente, pelo tema da estória, nossos projetos têm muito a ver com choque. O primeiro, o Nervo Teste é justamente um projeto que usamos nas escolas em que lecionamos para entusiasmar os jovens pelo estudo de tecnologia. Com ele você pode “dar choques” nos seus amigos, numa brincadeira bem interessante. O segundo é um estimulador de nervos cuja finalidade você vai descobrir no texto. Nervo Teste Você é nervoso? Se não é, vai ficar quando souber o que acontece com quem erra neste teste de firmeza e nervosismo, e se é, vai ficar mais ainda se deixar de montá-lo. O que levamos 53 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics ao leitor é uma versão, com castigo, do conhecido “nervo-teste", para verificar a firmeza de cada um num jogo de habilidade. O castigo é um belo, porém inofensivo, choque elétrico que vai revelar todo nervosismo do competidor num verdadeiro treme- treme! Nota: na verdade, este projeto já saiu em diversas ocasiões com nomes diferentes como Treme-Tremee outros. Esta versão, numa linguagem bem simples para iniciantes saiu na publicação de 1985 Experiências e Brincadeiras com Eletrônica Jr, de nossa autoria, e aqui a reproduzimos na íntegra. Tente passar uma argolinha por um arame tortuoso sem deixá-la encostar! Parece simples se você pensar apenas em termos de desafio. Entretanto, não será tão simples se você pensar que existe um dispositivo eletrônico fiscalizando-o nesta tarefa e que, se você errar, este mesmo dispositivo se encarrega de castigá-lo com um ”belo" choque elétrico, porém inofensivo. Monte este treme-treme e desafie seus amigos para uma competição de técnica, habilidade e principalmente coragem. Veja quem consegue levar a argolinha até o final do arame tortuoso sem levar choque, sem largar tudo ou sem errar! (figura 1) 54 NEWTON C. BRAGA Extremamente simples de montar, o "treme-treme" usa apenas dois componentes que podem ser conseguidos com muita facilidade nas lojas especializadas a um custo que está ao alcance de qualquer leitor. COMO FUNCIONA Pilhas não dão choque, pois os 1,5V que fornecem são insuficientes para forçar uma corrente elétrica através de nossa pele. Para que haja uma sensação de choque é preciso elevar a tensão em primeiro lugar para que, vencendo a resistência da pele, possa circular uma corrente que excite o nosso sistema nervoso. Podemos conseguir isso através de um dispositivo denominado transformador. Este dispositivo, conforme mostra a figura 2 tem dois enrolamentos, um formado por poucas voltas de fio e o outro por muitas voltas de fio esmaltado. Se aplicarmos momentaneamente uma tensão baixa no enrolamento de poucas voltas, ela será multiplicada e aparecerá muito mais alta no enrolamento de muitas voltas. Com um transformador comum, do tipo que reduz a tensão da tomada de 220 V ou 110 V para 5 ou 6V, podemos obter de 60 a 80 V a partir de uma pilha grande comum, o que é suficiente para dar um bom choque, porém totalmente inofensivo, pela sua curta duração e baixa corrente. 55 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics O transformador será então ligado de tal modo que “dispare” quando o jogador errar e aplique a alta tensão nos cabos do arame e argola que ele segura! MONTAGEM Como apenas dois componentes são usados, a sua montagem é muito simples. Entretanto, existe a necessidade de se preparar com cuidado o arame e a argola com fio grosso, conforme mostra a figura 3. O arame é feito com um pedaço de 40 cm de fio comum, grosso (14 ou 16), do qual descascamos quase tudo, deixando apenas uma capa na ponta, de uns 5 ou 6 cm. O restante do arame é dobrado, formando diversas curvas, como mostra a mesma figura. A argola é feita com um pedaço de 7 ou 8 cm do mesmo fio, totalmente descascado. Forme um arco de 1 cm de diâmetro aproximadamente e solde o ponto em que ele se fecha. O circuito completo do nervo-teste é mostrado na figura 4. O transformador usado pode ser um do tipo com primário de 110 V e 220 V e secundário de 5 a 9 V com 100 mA ou mais de corrente. Se tiver um rádio antigo de válvulas, pode usar o transformador de saída que vai ligado ao alto-falante. Os fios que vão à pilha são os que estavam ligados ao alto-falante. Na figura 5 temos a montagem pronta do aparelho. 56 NEWTON C. BRAGA Em todos os pontos de solda você deve limpar bem os fios, principalmente do transformador se forem esmaltados, siga as 57 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics cores dos fios de ligação, pois se houver inversão ele não funcionará. Veja que dois fios permanecem desligados. Monte tudo numa caixinha, de preferência resistente a tombos e pancadas, pois os puxões que as “vítimas" dos choques vão dar, sem dúvida, podem causar danos ao aparelho. Dê um nó nos pontos em que os fios saem da caixa para evitar que estes puxões os arranquem. PROVA E USO Uma vez montado (coloque somente pilha grande, nova), segure o arame tortuoso e a argola, um em cada mão. Tente, com cuidado, passar a argola pelo arame sem deixar um encostar no outro. Se isso acontecer logo você vai ver se o aparelho funciona ou não! Ao jogar, estabeleça que não vale segurar pelo fio. Quando não estiver usando, não deixe de modo algum a argola em contacto com o arame, pois isso, além de não causar o disparo do aparelho dando choque em quem o pegar, como poderia pensar o leitor, provoca o rápido desgaste da pilha. Guarde o aparelho sempre com a argola separada do arame. LISTA DE MATERIAL T1− transformador de alimentação com primário de 110/220 V e secundário de 5, 6 ou 9 V com tomada central e pelo menos 100 mA de corrente B1 -1,5V− uma pilha grande Diversos: 50 cm de fio 14 ou 16,1m de fio descascado, 5 m de fio comum, caixa para montagem etc. Máquina de Choque Eis uma montagem experimental muito simples que gera tensões elevadas a partir de uma pilha comum. Estas tensões servem para a excitação de nervos (máquina de choque), o que será interessante em demonstrações em salas de aulas, feiras e eventos ou mesmo como brincadeira. 58 NEWTON C. BRAGA O princípio de operação é simples: uma pilha não fornece tensão suficiente para produzir choques, pois esta tensão não consegue vencer a resistência da pele com a produção de uma corrente capaz de excitar os nervos. O que fazemos então é passar esta corrente pelo enrolamento primário de um transformador que pode elevar a tensão para 100 V ou mais, o que é suficiente para vencera resistência da pele, causando então o choque. Como o transformador não trabalha com corrente contínua pura, usamos uma lima, na qual esfregamos um fio de modo a interromper a corrente rapidamente, obtendo assim uma corrente contínua pulsante. Esta corrente consegue passar pelo transformador, levando aos efeitos desejados. Montagem Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho e na figura 2 o aspecto da montagem. Figura 1− Diagrama do aparelho O transformador pode ser do tipo usado em antigos rádios valvulados ou ainda em pequenas fontes de alimentação com primário de 110 V ou 220 V e secundário de 5 a 12 V com corrente de 250 a 300 mA. O enrolamento de baixa tensão será ligado a pilha. A pilha deve ser média ou grande para que tenhamos uma boa corrente e a lima pode ser de qualquer tipo. O fio deve ser bem raspado para poder fazer bom contacto nos pontos de conexão. 59 As Aventuras do Prof. Ventura , Beto e Cleto− 2 – Mouser Electronics Figura 2 – Aspecto da montagem da máquina de choque Para testar o aparelho, encoste os dedos nos terminais de alta tensão do fio, segurando-os separados e esfregue o fio na lima. Lembre-se que o choque só ocorre quando o fio é raspado. Mantendo o fio encostado, a pilha descarrega e não há choque. Ligando uma lâmpada neon ou fluorescente na saída do transformador elas piscarão quando rasparmos o fio na lima. Lista de Material B1− 1,5 V− pilha média ou grande T1− Transformador – ver texto X1− Lima Diversos: fios, solda etc. 60 NEWTON C. BRAGA Entrega rápida Esta estória, escrita nos anos 80 nunca foi publicada antes. Temos apenas uma versão em nosso site. Ela serve como excelente aula de física para quem deseja saber um pouco mais sobre inércia, giroscópios e sensores inerciais, assunto muito importante para quem deseja trabalhar com drones, robôs e outros veículos que necessitam de um controle automático de equilíbrio dinâmico. Newton C. Braga Imaginem um objeto que se negue a ser entregue num local, ou pelo menos a ir até ele! Se vocês acham que nem mesmo com os recursos mais avançados da mecatrônica isso não é possível, estão enganados. Nesta estória o Professor Ventura, Beto e Cleto vão mostrar que um engenho antigo, encontrado num depósito de sucata de aviões pode servir para fazer uma brincadeira muito interessante,
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