As ondas de rádio FM são bem mais curtas que as AM , enquanto as ondas FM são da ordem de 100 m , as AM estão na faixa de 103 m . Discuta as vantagens e desvantagens do uso das ondas FM em relação as AM.

Passo 1

O enunciado pede que a gente compare as ondas de rádio FM e AM, considerando que as FM têm comprimento de onda da ordem de 100\\ \text{m} e as AM da ordem de 103\\ \text{m}. O conteúdo envolve fundamentos de ondas eletromagnéticas, relações entre frequência e comprimento de onda, qualidade de transmissão e alcance.

Passo 2

Para começar, lembramos que existe a relação
\lambda = \frac{c}{f},
onde \lambda é o comprimento de onda, c é a velocidade da luz no vácuo 3\times10^{8}\\ \text{m/s} e f é a frequência. Assim, ondas com \lambda\approx100\\ \text{m} (FM) têm frequência maior que ondas com \lambda\approx103\\ \text{m} (AM).

Passo 3

Vantagens do FM em relação ao AM:
  1. Menor suscetibilidade a ruído: como a informação está na variação de frequência, interferências que alteram a amplitude pouco afetam o sinal.
  2. Maior faixa de frequência (largura de banda): o FM reserva dezenas de kHz para cada canal, permitindo maior fidelidade e qualidade de áudio.
  3. Melhor resposta em alta frequência de áudio: mais adequado para música, com menos distorção nas frequências agudas.

Passo 4

Desvantagens do FM em relação ao AM:
  1. Alcance limitado: FM opera em frequência mais alta, com propagação essencialmente em linha de vista, sofrendo atenuação forte por obstáculos e curvando-se mal na ionosfera.
  2. Necessidade de mais estações retransmissoras: para cobrir grandes áreas, há que instalar repetidores mais próximos uns dos outros.
  3. Custo de infraestrutura: redes FM exigem planejamento mais apurado de antenas e repetição de sinal.

Passo 5

Vantagens do AM em relação ao FM:
  1. Maior cobertura de longo alcance: ondas AM (média e longa) refletem na ionosfera à noite, alcançando centenas ou milhares de quilômetros com uma única estação.
  2. Menor complexidade de receptor: sintonizadores de AM são mais simples e mais baratos de fabricar.
  3. Penetração em edifícios: comprimentos de onda maiores atravessam melhor paredes e estruturas.

Passo 6

Desvantagens do AM em relação ao FM:
  1. Alta suscetibilidade a ruídos: interferências elétricas (raios, motores, etc.) alteram diretamente a amplitude, degradando o áudio.
  2. Banda estreita: cada canal AM ocupa poucos kHz, limitando a qualidade sonora e resposta em altas frequências.
  3. Distorção em longas distâncias: sob condições de propagação, sinais podem sofrer desvanecimento seletivo, gerando eco ou chiados.

Resposta

O FM, com comprimento de onda mais curto (frequência maior), garante melhor qualidade de áudio e imunidade a ruído, mas tem alcance restrito e exige mais infraestrutura. O AM, de comprimento de onda maior (frequência menor), cobre distâncias bem maiores e penetra obstáculos, porém sofre mais interferências e oferece fidelidade sonora inferior.

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