Introdução à Física Experimental - Semestre 2017-1
Semestre 2017-1
Professora: Marcia T. Saito (marcia.saito@ifpr.edu.br)
Encontros: 5a feira: 13h20-15h20 (Turma B) e 15h40-17h40 (Turma A) - 2 aulas/semana
Atendimento ao aluno: 4a feira: 11h00-12h00 e a 5a feira: 10h00-12h00
Carga horária: 36 horas
Objetivos
Proporcionar uma visão ampla do estudante acerca dos fundamentos da Física experimental, da análise e tratamento de dados e da formulação de hipóteses, a fim de dar as bases para as disciplinas experimentais específicas.
Ementa
Segurança no ambiente de laboratório. As medidas e os erros experimentais: experimentos de medidas de grandezas físicas diversas, tratamento de dados e levantamento de hipóteses.
Conteúdo Programático
- O que é medida, unidades de medida e padrões de referência - Estimativas - Erros experimentais e precisão dos equipamentos - Média e desvio padrão - Confecção de gráficos - Linearização - Obtenção dos coeficientes angular e linear de um gráfico - Análise de dados e levantamento de hipóteses
Bibliografia Básica
- SANTORO, Alberto; MAHON, José Roberto. Estimativas e Erros em Experimentos de Física. 2ª edição. Editora UERJ.
- POACENTINI, Joao J.; GRANDI , Bartira C.S.; HOFMANN, Márcia P. LIMA, Flávio R.R.; ZIMMERMANN, Erika. Introdução ao Laboratório de Física. 4ª Ed. Editora UFSC, 2012.
- JURAITIS, K. R.; DOMICIANO, J. B. Introdução ao Laboratório de Física Experimental: Métodos de obtenção, registro e análise de dados experimentais. Editora UEL, 2009.
- TAYLOR, John R. Introdução à Análise de Erros: O estudo de incertezas em medições físicas. 2ª ed. Bookman, 2012.
Bibliografia Complementar
- JURAITIS, K. R.; DOMICIANO, J. B. Guia de Laboratório de Física Geral 1 (Parte 1 e 2). Editora UEL, 2009.
- EMETERIO, Dirceu; ALVES, Mauro Rodrigues. Práticas de Física para Engenharias. Editora Átomo, 2008.
- CAMPOS, A.A.; ALVES, E.S.; SPEZIALI, N.L. Física Experimental Básica na Universidade (2ª Ed.). Belo Horizonte: Ed.UFMG, 2008.
- VUOLO, J. H.. Fundamentos da Teoria dos Erros, 2ª ed. Ed. Edgard Blücher, 1996.
- BALBINOT, A.; BRUSAMARELLO,V. J. Instrumentação e Fundamentos de medidas (vol.1). 2a. ed. LTC, 2010.
- BALBINOT, A.; BRUSAMARELLO,V. J. Instrumentação e Fundamentos de medidas (vol.2). LTC, 2011.
- FRANKLIN, W. S. Practical physics: a laboratory manual for colleges and technical schools, vol. 1. La Vergne: Lightning source, 2008.
Material de Apoio
Estrutura de um relatório (Prof. Marcos Alves)
Guia Laboratório (Prof. Vasco Neves)
Relatorio_padrao_em_forma_de_artigo
Simulador de paquimetro analógico (é necessário ter o java instalado no computador)
Simulador de micrometro analógico (é necessário ter o java instalado no computador, cuidado que esse micrômetro não considera a terceira casa decimal do mm de precisão, conforme consideramos em sala)
Orientações para a entrega dos relatórios
Atenção: Todos os relatórios devem ser entregues na forma impressa. Relatórios entregues por e-mail NÂO serão aceitos!
Diários de Aula
09/02
Apresentação da disciplina
16/02
Experimento 1: Medidas em Física
23/02
Experimento 2: chute x estimativa x medida
02/03
Experimento 3: análise de uma amostra de objetos
09/03
Análise dos dados do experimento 3: histogramas e discussão do processo de produção dos objetos medidos
16/03
Experimento 4: medidas com régua, paquímetro e micrômetro
23/03
Análise dos dados do experimento 4: Propagação de incertezas e comparação do valor experimental com o teórico, através do erro percentual.
Nesse dia, a aula terá duração de apenas 55 min, por conta da confraternização do curso a ser realizada nas 2 últimas aulas.
Portanto, não cheguem atrasados.
Cálculo das outras incertezas do experimento
30/03
Experimento 5: Lei de Hooke - Determinação do k de uma mola, associação em série e paralelo de molas.
06/04
Análise dos dados do experimento 5: Determinação do k, através dos gráficos.
Dedução das incertezas dos k teóricos
13/04
Propostas para a experiência eletiva (Trabalho final da disciplina)
Nesse dia, os grupos deverão vir apenas com a ideia do experimento elaborada.
A proposta será redigida em sala de aula, com as orientações da professora.
Orientações para o trabalho final da disciplina
20/04
Experimento 6: Pêndulo simples - Determinação de g através do estudo do pêndulo simples.
27/04
Análise dos dados do experimento 6: Determinação de g, através da linearização.
Dedução da incerteza do g experimental
04/05
Experimento 7: Queda livre - Determinação de g através do estudo do movimento de queda livre.
Nessa aula, serão tomados os dados e já faremos a análise e confecção dos gráficos no mesmo dia.
11/05
Aula livre para a elaboração e tomada dos dados do experimento final da disciplina.
18/05
Experimento 8: Fractais - Determinação da dimensão de um objeto com geometria fractal
25/05
Análise dos dados do experimento 8: Determinação de D através da linearização em escala logarítimica.
01/06
Apresentação e entrega dos trabalhos finais da disciplina (experiência eletiva): Turma toda no segundo horário (15h40 às 17h40), na sala de aula.
08/06
Revisão para a prova e lista de exercícios. Turma separada. A aula será na sala de aula.
O gabarito não inclui os resultados dos dois últimos exercícios por eles serem de gráficos manuais e cada pessoa obterá um resultado diferente.
15/06
Feriado
22/06
Prova final: Turma toda no segundo horário (15h40 às 17h40). A aula será na sala de aula.
Quem quiser ver a sua prova, pode me procurar no horário de atendimento ou no dia da recuperação.
29/06
Prova de recuperação: segundo horário (15h40 às 17h40), na sala dos professores 4.
