Computação, Notas de estudo de Física

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FICHA TÉCNICA

Governador Eduardo Braga Vice–Governador Omar Aziz Reitora Marilene Corrêa da Silva Freitas Vice–Reitor Carlos Eduardo S. Gonçalves Pró–Reitor de Planejamento Osail de Souza Medeiros Pró–Reitor de Administração Fares Franc Abinader Rodrigues Pró–Reitor de Extensão e Assuntos Comunitários Rogélio Casado Marinho Pró–Reitora de Ensino de Graduação Edinea Mascarenhas Dias Pró–Reitor de Pós–Graduação e Pesquisa José Luiz de Souza Pio Coordenador Geral do Curso de Matemática (Sistema Presencial Mediado) Carlos Alberto Farias Jennings Coordenador Pedagógico Luciano Balbino dos Santos NUPROM Núcleo de Produção de Material Coordenador Geral João Batista Gomes Editoração Eletrônica Helcio Ferreira Junior Revisão Técnico–gramatical João Batista Gomes

Raposo, Adriana de Souza Feitoza. R219i ICC / Adriana de Souza Feitoza Raposo, Carlos Alberto da Costa Barata, Marden Eufrásio dos Santos - Manaus/AM: UEA,

2007. • (Licenciatura em Matemática. 4. Período)

151 p.: il. ; 29 cm. Inclui bibliografia.

1. Informática - Introduções. I. Barata, Carlos Alberto da Costa. II. Santos, Marden Eufrásio dos. III. Série. IV. Título.

CDU (1997): 004

SUMÁRIO

• UNIDADE I – Informática básica
• TEMA 01 – Introdução à Informática
• TEMA 02 – Hardware básico
• TEMA 03 – Sistema de numeração
• TEMA 04 – Software: programas de computador
• TEMA 05 – Sistema operacional
• TEMA 06 – Armazenando dados em um computador
• UNIDADE II – Automação: Word, Excel e PowerPoint
• TEMA 07 – Office e Word
• TEMA 08 – Word – Formatação
• TEMA 09 – Word – Recursos para o documento e Impressão
• TEMA 10 – Excel
• TEMA 11 – Excel – Formatação, Recursos e Impressão
• TEMA 12 – Excel – Fórmulas e Funções
• TEMA 13 – PowerPoint
• TEMA 14 – PowerPoint – Objetos, animação e impressão
• UNIDADE III – Internet - Conceitos, aplicações e ferramentas
• TEMA 15 – Internet: Introdução, conceitos e um breve histórico
• TEMA 16 – Conhecendo e utilizando o navegador de internet
• TEMA 17 – Serviços e ferramentas da internet
• TEMA 18 – Navegando no universo da "Internet"
• UNIDADE IV – Informática Aplicada ao Ensino da Matemática
• TEMA 19 – A tecnologia a serviço do ensino
• TEMA 20 – Softwares matemáticos
• TEMA 21 – A internet no apoio ao aprendizado matemático
• Anexos
• Respostas de Exercícios
• Referências

UNIDADE I Informática Básica

“Há um século, riqueza e sucesso vinham para aqueles que produziam e distribuíam

mercadorias manufaturadas. Hoje, riqueza e sucesso vêm para aqueles que utilizam

computadores para criar, reunir, aplicar e disseminar informações”.

a máquina, tornando-se a primeira programa- dora de computador do mundo. Herman Hollerith , engenheiro americano, in- ventou um conjunto de máquinas de proces- samento de dados que operava com cartões perfurados (baseado no tear de Jacquard) para processar o Censo Americano de 1890. Mark I foi o primeiro computador eletrome- cânico, inventado pelo professor Howard H. Aiken da Universidade de Harvard, nos E.U.A., em 1944. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) foi o primeiro computador eletrô- nico, inventado pelos professores John Eckert e John Mauchly da Universidade da Pensil- vânia (E.U.A.), em 1946. Possuía cerca de 18.000 válvulas, ocupava três andares e quei- mava uma válvula a cada dois minutos.

ENIAC

John Von Newman , matemático húngaro, for- mula, nos Estados Unidos, a proposição práti- ca para computadores universais, que ar- mazenam programas em memórias, melho- rando o método inicialmente utilizado pelo ENIAC. Esse princípio é utilizado nos compu- tadores até hoje. Em 1951, inicia-se a produção em série de computadores (IBM/UNIVAC).

1.3 Gerações de computadores

1.3.1 Primeira geração (l940-1952). Computadores constituídos de válvulas ele- trônicas. Exemplos: ENIAC, UNIVAC I, IBM

Válvulas

1.3.2 Segunda geração (l952-1964) Com início nos fins dos anos 50, engloba com- putadores equipados com transistores orga- nizados em circuitos impressos. Exemplo: IBM

1401. Começaram a surgir também as lin- guagens de programação alto nível: Fortran (1957), Cobol (1960), Basic (1964).

Transistor

1.3.3 Terceira geração (l964-1971) Com início em meados da década de 60, com- preende computadores constituídos de circui- tos integrados.

Exemplos: IBM /360 e IBM /370.

Circuito integrado em camadas

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1.3.4 Quarta geração (1971- ?).

Com início no princípio da década de 70, são os computadores constituídos de circuitos in- tegrados nas seguintes escalas:

Exemplos: Os computadores atuais, incluindo os microcomputadores.

Circuito integrado entre os dedos.

Comparação circuito integrado e uma moeda

1.3.5 Quinta geração – pesquisa

Multiprocessamento natural, vários processa- dores simultâneos e capacidade de funcionar com sistemas de inteligência artificial. Exem- plo: comunicação verbal.

PEQUENA CRONOLOGIA DA MICROINFORMÁTICA

1975 – Lançamento do primeiro microcom- putador: Altair 8080.

1976 – Steve Wozniak e Steve Jobs lançam o computador Apple. No ano seguinte, o Apple II é lançado.

1978 – A Intel lança o microprocessador 8086, que dá início à série de microprocessadores conhecidos como 80x86, que incluem o Intel 80486 e o Pentium. 1979 – Primeiro programa comercial para mi- crocomputadores: a planilha eletrônica Visi- Calc. 1980 – Surge o MS-DOS (sistema operacional) da IBM (Bill Gates e Paul Allen). 1981 – A IBM apresenta o IBM Personal Com- puter – o PC. 1982 – É lançado o Lotus 1-2-3, planilha ele- trônica que reinou absoluta por vários anos. 1983 – Lançamento do PC-XT (Extended) pela IBM, e do Turbo Pascal pela Borland (Philippe Kahn). 1984 – Lançamento do Macintosh da Apple e do PC-AT (Advanced) da IBM. 1985 – É lançado o Windows 1.0. Surgem os primeiros computadores 386. 1986 – A IBM apresenta o primeiro laptop (computador portátil). 1987 – A Novell passa a dominar o mercado de redes com seu produto NetWare. 1988 – IBM e Microsoft lançam o OS/2 1.0 (sis- tema operacional). 1989 – Surgem os primeiros computadores 486. 1990 – Lançamento do Windows 3.0, num dos eventos mais “badalados” da história do Sof- tware. 1992 – Ao adquirir a Fox Software (produtora do sistema gerenciados de banco de dados Foxbase), a Microsoft torna-se a maior figura de todo o mercado de software para PCs. É lançado o OS/2 2.0. 1993 – Surge o Pentium. É lançado o Windows NT e o OS/2 2.1. 1994 – Início do “boom” da Internet. A Internet é uma rede global/mundial de computadores. 1995 – Lançamento do Windows 95, primeiro sistema operacional genuíno baseado em ja- nelas da Microsoft. 1996 – O foco da informática passa para a Internet e a Web.

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1.5.2 Número de usuários e tarefas simultâneamente Este item é definido pelo programa de com- putador chamado sistema operacional. Monousuário: apenas um usuário utiliza o computador, daí o termo computador pessoal. Monotarefa: uma tarefa de cada vez. Multitarefa: vários programas executando “tra- balhando ao mesmo tempo”. Multiusuários: vários usuários simultânea- mente. Sempre é um sistema multitarefa.

• Existe um computador central ao qual se li- gam vários terminais.
• Todo o processamento é realizado no com- putador principal
• Trata-se de um sistema centralizado pois to- do o processamento existe no processador de um só computador. Redes de computadores – Vários computa- dores interligam-se formando um conjunto para troca de informação, partilha de recursos, programas e periféricos. Distinguem-se do sis- tema multiusuário, pois naquele caso os pos- tos de trabalho estão totalmente dependentes do computador central. Numa rede de compu- tadores, cada posto de trabalho é autonomo. Sistemas distribuídos – Sistemas multiusuá- rios mais evoluídos geridos por software , no qual o processamento da informação faz-se de forma repartida, em vários processadores lo- calizados em diferentes computadores.

1.6 Organização

Um sistema baseado em computador é, na verdade, composto por hardware , software e pessoas.

Hardware é o nome que se dá para a parte físi- ca do computador. É tudo que você pode tocar (mouse, teclado, caixas de som, placas, fios, componentes em geral). Software é o nome que se dá a toda parte lóg- ica do computador. Ou seja, são os programas que você vê funcionar na tela do micro e que dão “vida” ao computador. Sem um software adequado às suas necessidades, o computa- dor, por mais bem equipado e avançado que seja, é completamente inútil. Peopleware é o pessoal capaz de conduzir hardware e software.

1.7 Princípio de funcionamento Qualquer linguagem necessita de símbolos básicos, sendo as “palavras” da linguagem seqüências desses símbolos. Para nos comunicar, utilizamos símbolos bási- cos, como as letras do alfabeto. Na linguagem falada, os símbolos básicos são os fonenas. Nos computadores, os símbolos básicos são obtidos por meio da ocorrência ou não de fenômenos físicos (tem corrente / não tem cor- rente, está magnetizado / não está magneti- zado, etc.). Para representar tais fenômenos, foram adotados dois símbolos: 0 (zero) e 1 (um). Chamamos de BIT (acrônimo de BI nary digi T ) a representação de um dos valores pos- síveis 0 ou 1. Assim, a comunicação entre as unidades (en- trada, memória, processamento e saída) é feita através de sequências de zeros e uns, da mesma forma que os dados são armazenados na memória também como sequências de zeros e uns. A linguagem cujas palavras são seqüências desse tipo é chamada linguagem de máquina, e um computador só é capaz de executar instruções (e, por conseqüência, al- goritmos) escritas em linguagem de máquina. Como esta linguagem não é usual para o ser humano, cientistas da computação desenvol- veram sistemas, chamados compiladores, ca- pazes de traduzir instruções escritas numa lin- guagem comum para linguagem de máquina. Surgiram, então, as chamadas linguagens de alto nível, como Pascal, C, Fortran e muitas outras. A expressão alto nível está no sentido

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de que a linguagem está mais “próxima” ao do ser humano, e não de qualidade. Normalmente, um algoritmo escrito numa lin- guagem de alto nível é chamado programa de computador. Para que a linguagem do ser humano possa ser traduzida para a linguagem de máquina (por exemplo, este material foi editado num processador de texto; quando estava sendo digitado, o processador traduzia cada palavra para a linguagem de máquina), é necessário estabelecer-se uma codificação que fixa uma seqüência de bits para cada símbolo da nossa linguagem. Uma codificação utilizada é o có- digo ASCII (acrônimo de A merican S tandard C ode for I nterchange I nformation). Nesse có- digo, cada letra é codificada como uma se- quência de 7 bits , conforme a tabela abaixo. Utilizamos o termo “caractere” para representar a unidade básica de armazenamento de infor- mação na maioria dos sistemas, ou seja, é a representação gráfica de uma letra, número ou símbolo especial do alfabeto por meio de uma tabela de códigos ( ASCII).

Representação de um caractere – tabela ASCII Naturalmente, é mais fácil representar a letra A, usando o código decimal 65. O computador não é uma máquina com inte- ligência. Na verdade, é uma máquina com uma grande capacidade para processamento de informações, tanto em volume de dados quan- to na velocidade das operações que realiza so- bre esses dados. Basicamente, o computador

é organizado em três grandes funções ou áreas: entrada de dados, processamento de dados e saída de dados.

1.7.1 Entrada de dados Para o computador processar nossos dados, precisamos ter meios para fornecê-los a ele. Para isso, o computador dispõe de recursos, como o teclado (para digitação, por exemplo, do texto que define um programa de com- putador), o mouse (para selecionar opções e executar algumas operações em um software qualquer), disquetes e CDs para entrada de dados (gerados provavelmente em algum outro computador), mesas digitalizadoras (muito utilizadas por programas CAD e apli- cativos gráficos em geral) e outros.

1.7.2 Processamento de dados Os dados fornecidos ao computador podem ser armazenados para processamento imedia- to ou posterior. Esse armazenamento de dados é feito na memória do computador, que é volátil (isto é, desaparece quando o com- putador é desligado), conhecida como memó- ria RAM ( Random Access Memory – memória de acesso aleatório), ou pode ser permanente (enquanto não é “apagada” por alguém) por meio do armazenamento dos dados em uni- dades como as de disco fixo, que são meios físicos (meio magnético) localizadas no interior do gabinete do computador. Há também os disquetes, que são discos “removíveis”, e mais recentemente os CDs e DVDs graváveis. O processamento dos dados é feito na CPU – Central Process Unit – unidade de processa-

7. Na etapa de entrada de dados na arquitetura de um computador, verifica-se: a) processamento de dados para serem envia- dos; b) processamento de dados para obter um resultado; c) envio de dados para serem processados. d) envio de dados processados para o rela- tório pretendido.
8. Computador é o equipamento capaz de aceitar elementos relativos a um problema, submetê- los a operações predeterminadas e chegar ao resultado desejado desse problema. ( ) certo ( ) errado
9. As unidades funcionais básicas são partes do computador sem as quais ele não pode fun- cionar. ( ) certo ( ) errado
10. As unidades funcionais básicas são as se- guintes: unidades de entrada, memória e unidades de saída. ( ) certo ( ) errado
11. Relacione a segunda coluna de acordo com a primeira: a) Computador de 1.a^ geração b) Computador de 2.a^ geração c) Computador de 3.a^ geração ( ) Construído utilizando-se transistores. ( ) Construído utilizando-se circuitos integra- dos. ( ) Construído utilizando-se válvulas integradas. ( ) Construído utilizando-se válvulas.
12. Marque V se verdadeiro e F se falso , conforme as sentenças abaixo: ( ) O computador é uma máquina que recebe e processa informações. ( ) O funcionamento do computador con- siste em recebimento de dados, proces- samento da informação e envio do resul- tado.

( ) Os elementos mais importantes, da área de trabalho são ícones, barra de ferra- mentas e relógio.

13. Construa o esquema do princípio de proces- samento de dados. Unidade de Entrada Unidade de Processamento Unidade de Saída
14. O caractere é: a) um dado, um código ou um símbolo; b) uma letra, um algarismo ou um símbolo; c) um dado, um número ou uma letra; d) uma letra, um código ou um símbolo.
15. Complete adequadamente: Todos os computadores no mercado têm três funções essenciais: ________________ de dados; ________________ de operações (aritméticas e lógicas); escrita ou ________________ de resultados.
16. Relacione a segunda coluna de acordo com a primeira: a) Hardware b) Software c) Processamento d) Dados e) Informação ( ) Parte física do computador; conjunto de comandos que controlam o funciona- mento da máquina. ( ) Conjunto de procedimentos que contro- lam o funcionamento da máquina. ( ) Partes físicas do computador, incluindo periféricos de entrada e saída. ( ) Elementos específicos que representam uma realidade de forma sistêmica. ( ) Realização de uma série de operações ordenadas e planejadas, visando à obten- ção de determinados resultados.

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( ) Elementos relativos a um problema, antes de serem processados pelo computador. ( ) Conjunto estruturado e organizado de in- formações. ( ) Conjunto estruturado e organizado de da- dos.

17. Relacione as etapas do processamento com as unidades funcionais básicas, assinalando a segunda coluna de acordo com a primeira: a) Entrada b) Processamento c) Saída ( ) Unidade de saída. ( ) Unidade de entrada. ( ) Unidade de saída e memória. ( ) Unidade Central de Processamento e Me- mória.
18. O que é Informática?
19. Com suas palavras, defina o termo informática.
20. Quem é considerado o “pai da informática” e por quê?
21. Qual o primeiro computador eletrônico da his- tória da computação? Comente sobre ele.
22. Quais são as gerações de computadores exis- tentes? Comente sobre cada uma delas.
23. O que é tratamento digital e analógico da infor- mação? Dê exemplos.
24. O que é Hardware?
25. O que é Software?
26. Qual a diferença entre Hardware e Software? Cite exemplos.
27. O que é o computador? Como ele funciona?

TEMA 02

HARDWARE BÁSICO

2.1 Unidades de Entrada Para nos comunicarmos com o computador, utilizamos fundamentalmente um teclado (con- juntamente com o monitor), um mouse ou al- gum outro dispositivo de entrada. Vejamos. 2.1.1. O teclado (keyboard) É o dispositivo de entrada mais utilizado nos computadores. O teclado possui um conjunto de teclas alfabéticas, numéricas, de pon- tuação, de símbolos e de controles. Quando uma tecla é pressionada, o teclado envia um código eletrônico à CPU, que o interpreta, enviando um sinal para outro periférico que mostra na tela o caractere correspondente. O teclado de um computador é muito semelhante ao de uma máquina de escrever, com algumas teclas especiais, mostradas na tabela a seguir.

Enter Tecla utilizada para a entrada de dados (en- cerrar um comando). Shift Tecla usada para alterar o estado de outras teclas: se estiver em maiúsculo, inverte para minúsculo e vice-versa. Tab Movimenta-se entre as paradas de tabulação automaticamente. BackSpace Provoca o retrocesso do cursor, apagando os caracteres à esquerda. Caps Lock Liga ou desliga a opção de maiúsculas do teclado. Só afeta as letras. Print Screen No windows, envia as informações do vídeo para a área de transferência. Num Lock Seleciona a opção numérica ou de movimento

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Mouse

2.1.3 Scanner

Dispositivo de entrada que captura ima- gens, fotos ou desenhos, transferindo-os para arquivos gráficos, o que permite sua visua- lização na tela do computador, onde podem ser trabalhados (editados) e depois impressos de volta para o papel, ou armazenados em disco.

Scanner de mesa

2.2 Unidade de processamento

A Unidade Central de Processamento, a UCP (ou CPU – Central Processing Unit ), atua como o cérebro do sistema, processando e anali- sando todas as informações que entram e saem do microcomputador. A UCP é repre- sentada pelo microprocessador, também cha- mado de chip , que determina o modelo do mi- crocomputador em uso (286, 386, 486, Pen- tium IV).

A velocidade é medida em MegaHertz (Mhz) até 1000; acima disso, em GigaHertz (Ghz). Ela Ela é conhecida também como clock do micro- computador. Na tabela abaixo, temos a relação de alguns microprocessadores e suas veloci- dades (ou clocks ) de operação. O microprocessador é o cérebro de todo o mi- crocomputador: nele ocorrem os cálculos, as operações de movimentação e comparação de dados. Daí a importância de sua velocidade de operação.

Processador Pentium IV e AMD

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2.2.1 Placa mãe Placa-mãe ( MotherBoard ) – Principal módulo do computador, onde estão ligados todos os componentes responsáveis pelo processa- mento de informações, controle do computa- dor e seus periféricos.

Placa mãe e periféricos

2.3 Unidades de saída

A unidade de saída apresenta os resultados finais do processamento, por meio dos moni- tores de vídeo, das impressoras, etc. 2.3.1. O vídeo ou monitor de vídeo Dispositivo de saída que apresenta imagens na tela, incluindo todos os circuitos necessários de suporte interno. Os monitores de vídeo

devem ser cuidadosamente escolhidos, pois são um dos maiores causadores de cansaço no trabalho com o microcomputador. Eles têm sua qualidade medida por Pixels ou pontos. Um Pixel ( Picture Elements ) é a menor reso- lução de cor ou ponto de luz que sua tela pode projetar. Quanto maior for a densidade desses pontos (quanto menor a distância entre eles), mais precisa será a imagem. Antigamente, o formato mais popular era o CGA ( Color Graphics Array ), encontrado na maioria dos primeiros microcomputadores. Trata-se do tradicional monitor verde ou âmbar. Hoje, o pa- drão de vídeo é o SVGA ( Super Video Graphics Array ). O formato CGA, apesar de ser suficiente para aplicações baseadas em caracteres, como eram a maioria dos programas para o DOS, é totalmente incompatível com produtos baseados em ambientes gráficos, notadamen- te o ambiente Windows. Programas de ilustra- ção ou de desenho para engenharia exigem o vídeo SVGA. Dependo da placa de vídeo, o monitor pode também ser configurado para reduzir os pon- tos de emissão de luz, dando uma maior reso- lução de tela. Por meio do sistema operacional, é possível aumentar a resolução de 640 x 480 pixels , 800 x 600 e 1024 x 768. Os monitores LCD ( L iquid C rystal D isplay – Monitores de Cristal Líquido) já são consi- derados por muitos indispensáveis no uso do computador. Não é para menos: além de ocu- parem menos espaço, consomem menos energia e são mais confortáveis aos olhos.

Monitor de vídeo CRT ( Catodic Ray Tube – Tubo de raios catódicos)

Monitor de LCD

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