sistemas digitais
Primeira lista de exercícios – Sistemas digitais

1) Muitos sistemas de controle industrial requerem a ativação de uma função de saída
sempre que qualquer de suas várias de entradas for ativada. Por exemplo, em um processo
químico, pode ser necessário que um alarme seja ativado sempre que a temperatura do processo
exceder um valor máximo ou sempre que a pressão ultrapassar certo limite. A figura 1 é um
diagrama em blocos desse sistema. O circuito transdutor de temperatura produz uma tensão de
saída proporcional à temperatura do processo. Essa tensão, VT, é comparada com uma tensão de
referência para temperatura, VTR, em um circuito comparador de tensão. A saída do comparador
de tensão, TH, é normalmente uma tensão baixa (nível lógico 0), mas essa saída muda para uma
tensão alta (nível lógico 1) quando VT excede VTR, indicando que a temperatura do processo é
muito alta. Uma configuração similar é usada para a medição de pressão, de modo que a saída do
comparador, PH, muda de baixa para alta quando a pressão for muito alta. Qual a finalidade da
porta OR?

2) Desenhe a forma de onda de saída para a porta OR da figura 2.

a. Suponha que a entrada A na figura 2 seja curto-circuitada para o terra (isto é,
A=0). Desenhe a forma de onda de saída resultante.
b. Suponha que a entrada A na figura 2 seja curto-circuitada para a linha de
alimentação (isto é, A=1). Desenhe a forma de onda de saída resultante

3) Assinale Verdadeiro ou Falso:
a. Se a forma de onda de saída de uma porta OR for a mesma que a de uma das
entradas, a outra entrada está sendo mantida permanentemente em nível BAIXO.
b. Se a forma de onda de saída de uma porta OR for sempre nível ALTO uma de
suas entradas está sendo mantida sempre em nível ALTO.
Sugestão: Monte a tabela verdade da porta OR e desenhe as formas de onda
mencionadas.

4) Troque a porta OR da figura 2 por uma porta AND.
a. Desenhe as formas de onda de saída.
b. Suponha que a entrada A na figura 2 seja curto-circuitada para o terra (isto é,
A=0). Desenhe a forma de onda de saída resultante.
c. Suponha que a entrada A na figura 2 seja curto-circuitada para a linha de
alimentação (isto é, A=1). Desenhe a forma de onda de saída resultante.
5) Tomando como referência o exercício 1, modifique o circuito de modo que o alarme seja
ativado apenas quando a pressão e a temperatura excederem, ao mesmo tempo, seus
valores-limite.
6) Verdadeiro ou Falso:
a. Uma porta AND, não importando quantas entradas tenha, produzirá uma saída
em nível ALTO para apenas uma combinação de níveis de entrada.

7) Escreva a expressão booleana para a saída x de ambos os circuitos da figura 3. Determine
o valor de x para todas as condições possíveis de entrada e relacione os resultados em
uma tabela-verdade.

b) x = ~A ~B ~C + ~A ~B ~C + ~A ~B D

A B C D X

0 0 0 0 1

0 0 0 0 1

0 0 0 1 1

0 0 1 0 0

0 0 1 0 0

0 0 1 1 1

0 1 0 0 0

0 1 0 1 0

0 1 1 0 0

0 1 1 1 0

1 0 0 0 1

1 0 0 1 1

1 0 0 0 1

1 0 0 1 1

1 0 1 0 0

1 0 1 1 0

1 1 0 0 0

1 1 0 1 0

1 1 1 0 0

1 1 1 1 0

8) Escreva a expressão booleana de saída para a figura 4.

9) Para cada uma das expressões a seguir, desenhe o circuito lógico correspondente usando
portas AND, OR e INVERSORES.

10) Determine a expressão booleana para uma porta NOR de três entradas seguida de um
INVERSOR.
cada um dos seguintes conjuntos de dados de entrada:
a. 0111
b. 1001
c. 0000
d. 0100

Sistemas Analogicos I Sistemas Biomedicos
Sistemas Digitais – Lista2 de Exercícios 19/09

1) Determine a expressão de saída para o circuito da figura 1 e simplifique-a usando os
teoremas de DeMorgan

Sinal = ~(A e B e ~C)

primeiro:

~(B e ~C) = ~B ou C

Substituindo pela equivalencia:

~(A e (B e ~C)) => ~(A e (~B ou C))

Agora na expressão

~(~B ou C) = B e ~C

Ficando ~(A e B e ~C) = ~A ou (B e ~C)

2) 2) Simplifique cada uma das seguintes expressões usando os teoremas de DeMorgan.

Sinal a = ~(~A e B e ~C)

Fica ~(~A e B) = A ou ~B; equivale A ou ~B ou ~(~C) =>

A ou ~B ou C

b) Sinal = ~(~A + ~B e C) =>

~(~A+ ~B) => A e B

Ficando (A e B ) ou ~C

c) Sinal = ~(A e B e ~(C e D ))

Fica: (C e D) = C ou D => (A e B e (C ou D)) => Ficando

A ou B ou C e D

d) ~(A + ~B )

A e B

e) ~(~(A e B))

Fica A e B

f) ~( ~A + ~C + ~D)

Ficando A e C e D

g) ~(A e ~(B + ~C) e D

Ficando A ou B ou C ou D

h) (M + ~N ) e (~M + N)

Ficando M xor N

i) ~(~((A e B ) e C)~ e D)

ABC∨ D

3) Converta o circuito da figura 3 para um circuito que use apenas portas NAND

Ficando representado

Sinal X=( ~A e ~B ~c) ou (A e ~B e ~C ) ou (~A e ~B e D)

Sinal X =  B e ( C ou A e D))

4) Um avião a jato emprega um sistema de monitoração dos valores de rpm, pressão e temperatura dos seus motores usando sensores que operam conforme descrito a seguir: a. Saída do sensor RPM = 0 apenas quando a velocidade for < 4800rpm; b. Saída do sensor P=0 apenas quando a pressão for < 1,33N/m2 c. Saída do sensor T=0 apenas quando a temperatura for < 93,3°C A figura 4 mostra o circuito lógico que controla a lâmpada de advertência dentro da cabine para certas condições da máquina. Admita que um nível ALTO na saída W ative a luz de advertência. i. Determine quais condições do motor indicam um sinal de advertência ao piloto. ii. Troque esse circuito por outro que contenha apenas portas NAND

Ficando W = ~(~(R e P e M nand P) nand T)

Python
Python – Implementando aplicações modulares

O Python é uma das linguagens mais simples e intuitivas já criadas, por este motivo, amplamente utilizada por muitos desenvolvedores de diversas áreas. No entanto, à medida que os projetos crescem e se tornam mais complexos, manter o código organizado e de fácil manutenção pode ser um desafio.

Muitas vezes criamos projetos simples, que ganham complexidade e volume a medida que novos recursos ou funcionalidades são agregados.

Em um dado momento temos que repensar o projeto, reorganizando-o de forma a torna-lo mais legível.

Por Que Seguir Boas Práticas?

A manutenção de projetos é um estado de arte a parte do desenvolvimento. Criar projetos de sucesso, é apenas 50% do trabalho, pois um programa precisa ser gerido e mantido por anos. Então garantir que tais mudanças sejam implementadas, faz parte do trabalho de qualquer bom programador.

A colaboração – A muitos anos atras os programadores sonhavam ser Michelangelo, onde fariam e escreveriam obras de arte icônicas, que somente eles os manteriam. Isso mudou. A produção de software se industrializou, tornando um negócio de muitos, e a colaboração na codificação faz parte da vida de qualquer programador, nos dias atuais.

Melhora na organização de códigos, não só ajuda a entender o projeto de forma global, como tambem a não criar redundancias lógicas. Colocando em risco o projeto.

Como fazer isso

Estarei apresentando aqui, uma breve descrição de como separar os códigos em Python.

Módulos

Módulos são um conjunto de arquivos, contidos em uma pasta, que possuem uma hierarquia vinculada a este módulo. São muito úteis, pois conseguimos agrupar tais fontes a um conjunto comum.

Para criar um módulo, simplesmente criamos uma pasta, e adicionamos dentro deste o arquivo. __init__.py.

Adicionaremos outros arquivos .py conforme nossa necessidade.

Para carregar um codigo de um dado modulo, faremos no programa principal a seguinte chamada:

from meumodulo import meufonte

De forma geral o módulo deverá estar em uma subpasta do seu fonte principal.

Existem variações para criação de módulos, porem a forma mais simples de sua criação , foi descrita aqui.

Programação é feita com tijolos de conhecimento, um único tijolo não te torna um programador, assim como um tijolo não vira uma casa. Porem cada tijolo de conhecimento é importante para compor um grande programador.

Analise de Equipamentos Biomédicos
Analise de Equipamentos Biomédicos – 18-09
  • Cardioversor – Aplica o desfibrilador de forma semi automática , aplicando no momento do pico
  • Desfibrilador – Aplica o shock de forma totalmente manual
  • DEA – Desfribrilador automático – apenas se coloca o equipamento e ele aplica os shocks

Cardioversor

Um cardioversor é um dispositivo médico utilizado para restaurar um ritmo cardíaco normal em pacientes que estão enfrentando determinadas formas de arritmias cardíacas, particularmente taquicardia ventricular ou fibrilação atrial. O procedimento que envolve o uso do cardioversor é conhecido como cardioversão.

Existem basicamente dois tipos de cardioversão: farmacológica e elétrica.

  1. Cardioversão Farmacológica: Utiliza medicamentos (antiarrítmicos) para tentar restaurar o ritmo cardíaco normal.
  2. Cardioversão Elétrica: Utiliza um choque elétrico para “reiniciar” o coração em um ritmo normal. Este é geralmente o tipo de cardioversão a que as pessoas se referem quando falam sobre um “cardioversor”.

No caso da cardioversão elétrica, os eletrodos são colocados no peito do paciente, e uma carga elétrica controlada é liberada para tentar “reconfigurar” o ritmo cardíaco anormal de volta a um ritmo normal. Isso é frequentemente feito sob anestesia para minimizar o desconforto para o paciente.

É importante notar que a cardioversão é um procedimento médico sério que deve ser realizado apenas por profissionais de saúde qualificados e em um ambiente controlado, como um hospital ou outra instalação médica. Também é crucial que o diagnóstico e plano de tratamento sejam precisos, já que o procedimento pode não ser apropriado para todas as formas de arritmia ou para todos os pacientes.

Desfibrilador

Um desfibrilador é um dispositivo médico usado para administrar uma descarga elétrica ao coração, com o objetivo de restaurar um ritmo cardíaco normal em situações de ritmo cardíaco potencialmente fatal, como fibrilação ventricular ou taquicardia ventricular sem pulso.

Existem diferentes tipos de desfibriladores:

  1. Desfibriladores Externos Automáticos (DEA): Estes são dispositivos projetados para serem usados por leigos em situações de emergência. Eles possuem algoritmos que analisam automaticamente o ritmo cardíaco do paciente e, se detectarem uma arritmia que seja tratável com desfibrilação, instruirão o usuário a administrar o choque, frequentemente com comandos de voz ou visuais. São comuns em locais públicos como aeroportos, ginásios e shoppings.
  2. Desfibriladores Externos Manuais: Usados principalmente por profissionais de saúde em ambientes como hospitais e ambulâncias. Estes dispositivos requerem que o operador identifique o ritmo cardíaco e determine se um choque é necessário.
  3. Desfibriladores Internos (CDI – Cardioversor-Desfibrilador Implantável): Estes são dispositivos implantados no corpo do paciente, semelhantes a marcapassos. Eles monitoram constantemente o ritmo cardíaco e, se detectarem um ritmo anormal que seja tratável com desfibrilação, administrarão automaticamente um choque para tentar restaurar um ritmo cardíaco normal.

Quando o coração entra em fibrilação ventricular, o tempo é essencial, pois a condição pode ser fatal em minutos. O uso rápido de um desfibrilador para “choquear” o coração de volta ao ritmo normal pode ser a diferença entre a vida e a morte. É por isso que muitas campanhas têm promovido o acesso a DEAs em locais públicos e a capacitação de mais pessoas no uso destes dispositivos.

DEA

DEA refere-se ao Desfibrilador Externo Automático. É um dispositivo eletrônico portátil projetado para diagnosticar e tratar automaticamente arritmias cardíacas potencialmente letais, como a fibrilação ventricular e a taquicardia ventricular, através da aplicação de um choque elétrico ao coração. Esse choque pode restaurar um ritmo cardíaco efetivo em muitos casos.

O DEA é projetado de tal forma que até mesmo pessoas leigas, sem treinamento médico especializado, podem usá-lo em situações de emergência. O dispositivo fornece instruções sonoras e/ou visuais claras para orientar o usuário através do processo.

O funcionamento do DEA geralmente segue estas etapas:

  1. Quando ligado, o DEA começará a fornecer instruções ao usuário.
  2. Os eletrodos adesivos são colocados no peito da vítima, conforme indicado pelas instruções.
  3. O DEA analisa automaticamente o ritmo cardíaco da vítima.
  4. Se o dispositivo detectar um ritmo tratável por desfibrilação, ele instruirá o usuário a se afastar da vítima e pressionar um botão para administrar o choque.
  5. Após o choque, o DEA pode fornecer instruções adicionais, como continuar a ressuscitação cardiopulmonar (RCP).

A presença de DEAs em locais públicos, como aeroportos, escolas, ginásios, shoppings, entre outros, tem o potencial de salvar muitas vidas, pois permite uma intervenção rápida em casos de parada cardíaca súbita. O treinamento em RCP e uso do DEA é altamente recomendado para o público em geral e é frequentemente oferecido por organizações de saúde e segurança.

Dicas wordpress
Wordpres – Plugins úteis

Segue alguns plugins bem úteis.

1 – File Upload Types

Permite escolher as extensões que voce pode baixar.

Fornecedor: https://wpforms.com/

2 – MathML block

Permite incluir formulas matemáticas no wordpres

Fornecedor: http://tunedin.net/

3 – weDocs

Permite disponibilizar documentação dentro do wordpres.

Fornecedor: https://wedocs.co/?utm_source=wporg&utm_medium=banner&utm_campaign=author-uri

4 – WooCommerce

Permite vender produtos ou serviços no wordpres

Fornecedor: https://woocommerce.com/

5 – View STL

Permite visualizar modelos de peças 3D, criados para impressoras 3D.

Fornecedor: https://falldeaf.com/

6 – Emb3D Model Viewer

Permite incluir modelos de peças 3D como visualização nos produtos vendidos no WooCommerce.

Fornecedor: https://www.netfarm.it/

7 – Desativar Comentários

Desativa os comentários que geralmente só atrapalham seus posts com um monte de propaganda inútil.

Fornecedor: https://wpdeveloper.com/

IA
NetworkX

NetworkX é uma biblioteca de analise e manipulação de grafos.

O site do mantenedor é:

https://networkx.org/

Instalação

Para instalar o networkx use o comando a seguir:

$ pip install networkx[default]

Testando instalação:

Ao realizar este comando testamos para verificar se a instalação foi corretamente instalada.

import networkx as nx
G = nx.Graph()
Fisica Aplicada a medicina I
Física II – 16/09

A impedância acústica é uma propriedade fundamental em acústica e ultrassonografia que descreve a resistência de um material à propagação de uma onda acústica. Ela é definida como o produto da densidade do material (ρ) e a velocidade da onda sonora (c) no material. Matematicamente, pode ser expressa como:

[ Z = \rho \times c ]

Onde:

  • ( Z ) é a impedância acústica (geralmente medida em ( \text{Rayls (Pa.s/m)} ) ou ( \text{kg/m}^2\text{s} )),
  • ( \rho ) é a densidade do material (geralmente medida em ( \text{kg/m}^3 )),
  • ( c ) é a velocidade da onda sonora no material (geralmente medida em ( \text{m/s} )).

A impedância acústica é crucial para determinar como as ondas acústicas interagem com interfaces entre diferentes materiais. Quando uma onda sonora encontra uma interface entre dois materiais com diferentes impedâncias acústicas, parte da onda é refletida e parte é transmitida. A diferença na impedância acústica entre os dois materiais determinará a proporção de onda refletida em relação à transmitida. Essa propriedade é fundamental, por exemplo, na geração de imagens por ultrassom, onde os contrastes nas imagens são frequentemente devido às diferenças na impedância acústica entre os tecidos.

A atenuação sonora refere-se à redução na intensidade ou amplitude de uma onda sonora à medida que ela se propaga através de um meio. Há várias razões para essa diminuição da amplitude ou energia da onda sonora:

  1. Absorção: À medida que o som viaja através de um meio, como o ar, parte de sua energia é absorvida pelo próprio meio e convertida em outras formas de energia, como calor.
  2. Difusão ou dispersão: As ondas sonoras podem se espalhar em várias direções, especialmente quando encontram obstáculos ou são refletidas em superfícies irregulares.
  3. Reflexão: Quando ondas sonoras encontram uma superfície ou interface, parte da energia sonora pode ser refletida de volta, dependendo das propriedades acústicas da superfície.
  4. Refracção: Mudanças na direção das ondas sonoras devido a variações na velocidade do som em diferentes partes do meio também podem causar atenuação.
  5. Difração: As ondas sonoras podem se curvar em torno de obstáculos, o que pode causar uma diminuição na intensidade do som em determinadas direções.
  6. Condução: Em alguns casos, a energia sonora pode ser conduzida para longe da fonte através de um meio sólido, como uma parede ou piso, levando à atenuação do som no ambiente original.

A atenuação sonora é especialmente importante em diversas áreas, como acústica arquitetônica (para design de espaços silenciosos ou teatros), engenharia ambiental (para controlar o ruído urbano) e design de equipamentos de áudio.

Em muitos contextos, quando falamos sobre materiais “isolantes acústicos”, estamos nos referindo a materiais que são eficazes em causar atenuação sonora, reduzindo assim a transmissão de energia sonora de um local para outro.

Exercícios

\[Za = 430\]
\[Zb = 1,64 * 10^6\]
\[T = {4Za * Zb \over {(Za+ Zb)^2}} \] \[T= {(4 * 430 * 1,64 * 10^6)} \over {(Za+Zb)^2}\] \[T= {(2820,8 *10^6)} \over {(1640430^2)}\]

\[T= {{2820800000}\over {2,691010585 * 10^{12}}}\]

Solução:

\[T = 1,048230734 x 10^{-3}\]

R= Ir/Io = (Za-Zb)^2 / (Za+Zb)^2

\[R= Ir\ /Io = (Za-Zb)^2 / (Za+Zb)^2\]

4) Uma onda ultrassonica de 3,5 Mhz incide sobre o musculo biceps, no qual o coefiente de atenuação A vale 0,6 cm ^3 . De quanto por cento de intensidade do ultrassom será atenuada a 1cm do ponto de incidência?

I = Io * e ^2slphs x

alpha = 0,6 cm ^-1

x = 1 cm

I/I0 = e -2 alpha *x

I/I0= e^-1,2 = 0,30 ou 30%

V = Delta S / Delta t

V = 150000 cm /s

Delta S = ?

Delta t = 35 * 10 ^-6 – 5 * 10 ^-6 = 30 * 10 ^-6 segundos

Delta t interno= 15 * 10 ^-6 = 10 * 10 ^-6 s

Delta ext = 150000 * 30 * 10 ^-6 => 45 * 10 ^-6 * 10 ^5 = 45 * 10 ^-1 cm

Delta s int = 150000 * 10 * 10^-6 = 16 * 10 -1 cm

Delta s = 45* 10 ^-1 – 15* 10 ^-1 = 30 * 10 ^- 1 => 3 xm

Formula de Decibeis

Delta = 0,6 cm^-1

x = 1 cm

d (db) = 10 log (I/I0)

I /I0 = e ^-2 delta * x

I/I0 = e ^-1,2 = 0,30 ou 30 %

pt_BRPortuguese