Simetrias

Vê e faz

Escolhe as tuas próprias cores, o tamanho do pincel, o tipo de simetria, etc., do menu colocado à volta do bloco de desenho que aparece no monitor. Move a caneta de desenho para a posição apropriada premindo o botão vermelho. Para desenhares, mantém premido o botão vermelho e desenha o que quiseres com a caneta no bloco. Para apagares todo o desenho, prime o botão verde.

O que acontece

À medida que desenhas no bloco, o programa do computador desenha uma linha no ecrã. Também desenha todas as outras linhas requeridas pela regra de simetria que escolheste do menu. Desta maneira, podes desenhar caras e corpos (reflexo esquerda / direita), flores (rotações) e qualquer outra figura simétrica.

Existem três peças de “hardware” no módulo: um computador, um monitor (como uma TV a cores) e um bloco de desenho electrónico com a respectiva caneta. O “software” é um programa de computador que interpreta o menu escolhido, e utiliza os movimentos da caneta para criar modelos no ecrã.

O computador é igual aos utilizados nas escolas primárias. É uma máquina electrónica que recebe sinais eléctricos (entrada), que depois utiliza para enviar informação eléctrica (saída), para o ecrã de TV. Esta informação controla quais as linhas que são desenhadas, e quais as respectivas espessuras e cores.

Os sinais que entram no computador são originados no bloco de desenho em frente ao ecrã. Quando manténs premido o botão vermelho (desenhar) e tocas no bloco com a caneta, são enviados sinais para o computador:

que o botão desenhar está a ser premido; a que altura do bloco está a caneta;e a que largura do bloco está a caneta a tocá-lo.

À medida que vais desenhando, a informação vai-se alterando conforme o percurso da caneta.

O computador processa esta informação de acordo com um conjunto de instruções (o programa), que está guardado na sua memória. A memória tem um milhão de localizações, onde um pedaço de informação eléctrica (chamado byte) pode ser guardado. O programa “Desenhar Simetrias” ocupa quase todas essas localizações. (Um megabyte de informação!)

Cada byte é constituído por oito bits - sendo um bit uma tensão eléctrica ou nada (um 1 ou um 0). Todos os sectores do computador estão ligados por “busses” (barramentos) de fios condutores paralelos, para que bytes inteiros possam ser enviados como entidades simples dum lugar para outro.

O processamento tem lugar num microprocessador que trabalha incrivelmente depressa. Num tempo inferior a um milionésimo de segundo, o microprocessador faz muitas coisas diferentes. Recolhe seis novos bytes de informação do bloco de desenho e dos botões, faz as alterações matemáticas requeridas pelo programa e reencaminha a informação de saída: para o ecrã, se estiveres a desenhar ou de volta para a memória, se estiveres a seleccionar cores, etc. do menu.

O desenho aparece no ecrã como um conjunto de pontos brilhantes! Se olhares de perto, podes ver que o ecrã está coberto por um conjunto de pontos, em grupos de três, que brilham em vermelho, verde ou azul quando um feixe de electrões de dentro do tubo de imagem (cinescópio) estiver direccionado para os pontos. Se todos os pontos brilharem simultaneamente, o ecrã parece branco. Todas as outras cores podem ser produzidas por misturas das três cores principais.

O pincel utilizado na experiência é na verdade um círculo preenchido por dentro. À medida que moves a caneta, um ou mais círculos de pontos movem-se no ecrã. Quanto maior for o pincel que escolheres, mais largo será o círculo de pontos desenhado.

Sabias que…

O primeiro computador electrónico programável foi fabricado em Manchester em 1948. Ocupava uma sala grande, precisava de metade da potência duma estação eléctrica para poder funcionar e tinha menos capacidade de computação que um calculador portátil médio, que podes hoje comprar por menos de 500$00!

A maior parte dos componentes dum computador moderno são circuitos electrónicos microscópicos, colocados em pedaços de cristais de silício planos - chamados “chips” de silício. Os primeiros microprocessadores foram fabricados em 1971 e, no espaço de um ano, ficaram desactualizados e foram substituídos por outros mais potentes.

Existem modelos simétricos na Natureza. A maior parte dos animais são simétricos da direita com a esquerda (simetria de espelho); grande parte das flores têm simetria radial, três, quatro ou cinco vezes. As estrelas do mar e ouriços do mar são simétricos e com cinco lados.

Queres saber mais?

Vai ver os outros módulos da exposição TECHNIQUEST que também são baseados em computadores.

O módulo “Quantos como eu?” obtém os dados de entrada a partir dum simples teclado.

Coisas que tu mesmo podes experimentar

Podes fazer modelos simétricos sem utilizares um computador, dobrando cuidadosamente uma folha de papel com um papel químico por detrás.