Como o GPS Funciona?

o mundo um lugar tão grande e tão complicado são tantas experiências tantas emoções é fácil devagar Perdidos na imensidão do nosso planeta mas felizmente isso tem uma solução o sistema de posicionamento global ou GPS o GPS é uma das tecnologias mais impressionantes a humanidade isso por diversas razões primeiro queria mandar tecnologias mais populares do planeta com mais de seis bilhões de aparelhos de GPS no mundo com GPS moderna é possível descobrir a sua posição com a precisão de metros usando o seu celular ou ainda com uma precisão de centímetros usando aparelhos mais especializados além disso

a ideia por trás do GPS É simples só que ela é recheada de detalhes que envolvem as duas teorias da relatividade de Einstein e também a física quântica assim pronto como perfeita de certa forma a tecnologia do GPS representa o ápice do conhecimento humano Porque é necessário usar tudo que nós sabemos do universo a funcionar aqui na terra Fofinha eu vou contar o segredo do GPS E por que ele não é só o que aparece roda a vinheta e a eu vou será o planeta básico tá bom somente de cairmos de cabeça em como GPS

funciona qual é a coisa que você mais gostaria de aprender hoje eu digo isso porque Esse vídeo foi feito em parceria com a Skill share que a maior comunidade online de aprendizagem do mundo para pessoas criativas vocês que o cheiro você pode aprender a fazer a vinheta que eu tenho pedido no começo do vídeo para você usa aqui e o melhor é que o site funciona com o serviço de streaming Você paga e tem acesso ilimitado a todas as classes da plataforma Você quer aprender sobre Campos gravitacionais para construir o seu próprio satélite GPS sem

problema aqui tem um curso disso A escultura tem curso de diversas áreas desde fotografia até animação e ilustração e artes é o céu para as pessoas criativas então aprender a fazer o seu design de um brasão de Missão espacial para o seu foguete com esse curso daqui ou vai ver você é uma pessoa mais terrestre que era apenas desenhar você pode aprender com esse curso de arte EA ciência do desenho e eu tenho uma novidade especial para vocês todas as classes que o Sérgio ação legendados em português então a língua nunca é uma barreira para

adquirir novos com é mas agora este Usher também tem cursos em português esse curso sobre o círculo cromático o exemplo perfeito você pode fazer ele finalmente discutir com os seus amigos e o vermelho que você vê é o mesmo que seus amigos mas se você ainda estiver em dúvida deixa eu tentar te ajudar mais ainda a promoção ativa agora neste o cheque que te dá acesso a todos os mais de 40 mil cursos sai por 204 reais no plano anual isso para você estudar senta opções de Publicidade aprender algo novo todo dia eu fico extremamente

feliz de ver na época da humanidade reconhecimento ficou tão acessível clica no link que está na descrição para não perder essa promoção a história do GPS começa quando dois físicos e se localizar o primeiro satélite artificial humano o sputnik-1 e eles utilizaram sinais de rádio que o satélite emitia com a vida de computadores eles tiveram sucesso e acharam um de no espaço estava o satélite a partir de informações coletadas na Terra e no começo do ano seguinte os dois físicos foram convidados pelo governo americano investigar o problema oposto Será que era possível achar uma posição

até o utilizando o satélites no espaço com o ponto de referência da pesquisa resultou no GPS uma rede de 30 satélites que circundam o planeta em órbita de 20 mil km de altura os satélites permitem a qualquer receptor de GPS descobrir onde ele está no planeta utilizando esse satélites como ponto de referência o princípio do GPS é sempre se o jeito mais fácil de explicar com um exemplo Imagine que eu enterrei um baú com um tesouro próximo a um campo de futebol hatta para vinheta não tem mas para isso daqui eu vou ter né Imagine

que eu enterrei um baú de tesouro próximo campo de futebol Imagine que você quer achar o tesouro porque lá dentro tem um prêmio maravilhoso tipo uma vinheta para esse vídeo para te ajudar a encontrar o tesouro eu vou te dar distância até ele em relação a três pontos de referência o tesouro está 40 metros do canto superior direito do campo a 30 metros do Canto inferior direito e a 70 metros do canto superior esquerdo como você pode achar a localização desse tesoura é bonzinho eu também vou te dar as instruções de como achar o tesoura

você começa marcando todos os pontos que estão a 40 metros do canto superior direito ou seja se nosso primeiro ponto de referência e o resultado é um círculo de 40 metros em torno desse ponto o baú deve estar nesse círculo Mas vamos repetir isso por segundo ponto de referência e vamos acabar com um círculo de 30 metros em torno do Canto inferior direito do campo os dois círculos se cruzam em: o baú deve estar em algum deles com a terceira referência você desenha um círculo de 70 metros em torno do canto superior esquerdo existe apenas

um ponto nesse campo no qual os três círculos se cruzam e essa é a localização precisa do Tesouro o GPS do seu celular funciona de forma parecida sabendo a distância até quatro satélites mais a posição desses satélites do espaço o seu celular consegue calcular a sua posição na terra do processo de Deus a satélites em órbita como ponto de referência igual aos cantos do cão e a localização do celular é simplesmente o ponto onde a distância até o satélite se cruza E é assim que o GPS funciona na teoria mas na prática é mais complicada

para entender porque o GPS é tão incrível aí onde que entra física quântica relatividade nessa história Mas precisamos antes responder algumas perguntas com o seu celular sabe a posição de vários satélites em órbita Ok essa resposta é fácil os próprios satélites transmitem as suas próprias posições como parte do sinal de GPS e como esse satélite sabem a própria localização o satélite usam física para calcular onde estamos suas órbitas Por incrível que pareça o hábito em São previsíveis às vezes a posição dos satélites de GPS atualizado pela força espacial Americana e eles localizam os satélites utilizando

técnicas similares a se localizar um satélite Sputnik no passado então basicamente eles funcionam como GPS do GPS e talvez um GPS é o quadrado eu só tenho mais uma pergunta e essa pergunta que vai revelar o verdadeiro segredo do GPS que não é exatamente um segredo mas eu preciso deixar isso minimamente dramático prontos como o seu celular descobre a distância até o satélite de GPS e aqui nós botamos o primeiro perna relatividade a informação que sai do satélite GPS viaja na velocidade da luz EA velocidade da luz no vácuo é constante ou seja aquela sempre

percorre a mesma distância mesmo intervalo de tempo por exemplo se um satélite de GPS enviou o seu sinal 0,1 segundos atrás Isso significa que o sinal do satélite viajou por cerca de 30 mil Km até chegar no seu celular a forma simples de descobrir a distância até um satélite é olhar para a diferença de quando o sinal saiu do satélite e de quando ele chegou no seu celular não explicando essa diferença de tempo pela velocidade da luz você tem a distância até o satélite e na Fiori isso é perfeito é e o problema é que

o GPS é muito sensível e um erro de um milésimo de milésimo de segundo causa um erro de centenas de metros na posição final e o relógio do seu celular não é capaz de garantir esse tipo de precisão e é a titia física quântica entra no gps Mas precisamos de efeitos Ultra precisos do mundo quântico para ter relógios com a precisão necessária relógios atômicos usam pequenas mudanças na energia de átomos como referência para marcar o tempo esses relógios em precisões menores do que um bilionésimo de segundo o GPS usa relógios a base de rubídio que

mudam de energia precisamente seis bilhões 834 milhões 682 mil e seiscentos e dez vezes por segundo Mas esse não é todo o problema com o satélite se movendo rápido o tempo passa mais devagar isso é um resultado da relatividade restrita além disso a gravidade em nove tá lá no satélite é 10 por cento menor do que no chão e isso faz com que o e se mais rápido em órbita isso é um resultado da relatividade geral como resultado o dia para os satélites passam 38 milionésimos de segundo mais devagar e é preciso levar isso em

conta o seu celular não tem um relógio atômico e nem leva em conta os efeitos da relatividade Então como ele calcula a distância até os satélites em um relógio preciso e aqui que vem o segredo do GPS ele não é um sistema de localização espacial ele é um sistema de localização espaço-temporal quais informações enviadas pelo satélite GPS é possível calcular posição e o tempo ou o horário ao mesmo tempo isso pode parecer muito diferente do exemplo do campo de futebol em que nós medimos a distâncias e Achamos um lugar específico no espaço Mas do ponto

de vista matemático a conta ainda é a mesma você é só descendo uma variável a mais que é o tempo então ao invés de calcular aonde no espaço você está o seu celular calcula precisamente e onde você está no espaço tempo então ao invés de responder Ok eu sei onde estão os satélites e a distância até eles então onde eu estou o GPS do seu celular responde eu sei onde estamos satélites eu sei as distâncias eu sei que horas eles me mandaram essa informação então onde eu estou e quando com isso seu celular não precisa

depender do próprio relógio dele do seu celular o truque para se encontrar no mundo é assumir que ele é um completo ignorante e confiar no satélites isso é impressionante e extremamente útil o sistema de GPS permite a qualquer um como receptor saber não sofre a posição precisamente mais que horas são também tudo isso através de uma tecnologia que envolve física quântica relatividade ao mesmo tempo nenhuma tecnologia popular é tão ligada conhecimento humano contra o GPS que eles são simplesmente incríveis Muito obrigado e até a próxima [Música] E aí