Apostila Física Experimental

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me´dia das notas dos pre´-relato´ rios (PR2 a PR6) correspondera´ disciplina.

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a 10% da nota final na

Todo o trabalho em sala de aula deve ser registrado no caderno de laborato´ rio onde tambe´m a ana´lise de dados sera´ desenvolvida seguindo os passos e perguntas do roteiro. Uma vez conclu´ıdo o experimento e a sua ana´lise, os alunos procedera˜o a reportar os re- sultados obtidos com a sua interpretac¸a˜o no pro´ prio caderno. Ao final, os alunos de um mesmo grupo fara˜o um relato´ rio que podera´ ser entregue ao professor. Todos os relato´ rios sera˜o corrigidos pelos professores, mas notas so´ sera˜o atribu´ıdas aos relato´ rios dos expe- rimentos 3 e 5.

Todo o material pode ser baixado da pa´gina da mate´ria http://fisexp1.if.ufrj.br, ou encontrado na copiadora do Instituto de F´ısica, bloco A, no terceiro andar.

[pic 6]

1Informac¸o˜ es sobre o acesso, na pa´gina da mate´ria http://fisexp1.if.ufrj.br.

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6

[pic 7]

Crite´rio de aprovac¸a˜o

A nota final estara´ dada por 10% da me´dida dos pre´-relato´ rios (PR2 a PR6), 20% da me´dia dos relato´ rios (R3 e R5) e 70% da me´dia das provas. O curso tem somente duas provas

P1 e P2. Na˜o ha´

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prova final nem segunda chamada. Apenas em casos excepcionais, a

coordenac¸a˜o podera´ aplicar uma segunda chamada. O aluno sera´ aprovado se a sua nota final for maior ou igual a 5 (cinco) pontos, caso contra´rio, nota inferior a 5 (cinco) pontos, ficara´ reprovado por me´dia.

Frequeˆncia

A mate´ria F´ısica Experimental I e´ de presenc¸a obrigato´ ria, sendo permitidas no ma´ximo 3 faltas. Para isto a chamada sera´ realizada ao comec¸o das aulas. Havera´ uma toleraˆncia ma´xima de 10 minutos. Quem chegar depois tera´ falta, sem excec¸a˜o, e fara´ o experimento individualmente, para na˜o atrapalhar seus colegas.[pic 8]

Reposic¸a˜o de aula

A reposic¸a˜o de um experimento perdido podera´ ser feita em outra turma de prefereˆncia com seu mesmo professor, desde que haja vaga. O aluno deve combinar com seu professor como sera´ realizada a reposic¸a˜o. A reposic¸a˜o na˜o exime o aluno da sua falta.

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[pic 9]

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8

[pic 10]

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1[pic 11]

Medida do tempo de queda de uma esfera

Tratamento estat´ıstico dos dados

Neste experimento determinaremos o tempo de queda de uma esfera de cerca de 2 cm de diaˆmetro, solta do repouso de uma altura de 1.5 m repetidas vezes. De acordo com as leis da F´ısica que voceˆ conhece, qual deveria ser o tempo de queda dessa esfera ? A partir destas medic¸o˜ es vamos estudar os conceitos de flutuac¸o˜ es aleato´ rias, tratamento estat´ıstico dos dados e estudo da existeˆncia de incertezas sistema´ticas.

Procedimento experimental:

Solte do repouso uma esfera a partir de uma altura h = (1.50 ˘ 0.02) m e mec¸a o tempo de queda ate´ o cha˜o, com o cronoˆ metro do seu celular. Pense e teste uma forma de garantir que a altura esteja sempre na faixa de valores especificados e a velocidade inicial seja nula. Pense e treine como realizar as medidas. Quem as fara´ e por queˆ? Como sera´ o processo de registro das mesmas?

Uma vez definido o processo experimental, realize as seguintes medidas:

- Um integrante da dupla devera´ realizar 120 medidas diferentes. Os valores medidos devera˜o ser registrados no caderno de laborato´ rio na ordem cronolo´ gica;

- O outro integrante da dupla devera´ realizar outras 60 medidas independentes que tambe´m devem ser registradas no caderno de laborato´ rio, em ordem cronolo´ gica.

Na˜o esquec¸a de anotar a precisa˜o do cronoˆ metro utilizado.

Ana´lise de dados:

Parte I: Utilizando o conjunto de 120 medic¸o˜ es

- Para 6 conjuntos independentes de 10 medic¸o˜ es consecutivas, calcule o valor me´dio, desvio padra˜o e a incerteza do valor me´dio (Cap´ıtulo 2 da parte Conceitos Ba´sicos). Utilize a seguinte tabela para auxiliar nos ca´lculos.

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Medida do tempo de queda de uma esfera

10 Tratamento estat´ıstico dos dados

[pic 12]

Somas

- Resuma os resultados obtidos para os 6 conjuntos de dados colocando-os na seguinte tabela e observe como varia o valor me´dio e o desvio padra˜o. O que pode dizer sobre os valores achados? Para o experimento que esta´ fazendo, 10 medidas e´ uma quantidade suficiente? Explique.

Medic¸o˜ es

N

Valor Me´dio

Desvio Padra˜o

Incerteza

Grupo 1

10

Grupo 2

10

Grupo 3

10

Grupo 4