Introdução à Física Experimental: mudanças entre as edições

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= Introdução à Física Experimental =
= Semestre 2020-1 =


== Carga Horária ==
Professora: Marcia T. Saito (marcia.saito@ifpr.edu.br)
36 horas
 
Encontros: Quinta-feira: 19h00-20h40 (Turma 01) e 20h55-22h35 (Turma 02) - 2 aulas/semana
 
Atendimento ao aluno: Quarta-feira: 17h50-18h50 e Sexta-feira: 17h50-18h50
 
Carga horária: 36 horas


== Objetivos ==
== Objetivos ==


*Compreensão do método científico e o conceito de quantidade e medida na física.
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.
*Compreensão das especificidades do trabalho experimental.
*Compreensão do conceito de modelo como representação simples de um sistema muito mais complexo (a realidade). Exemplo: Leis de Newton, Leis da Termodinâmica.
*Aprendizagem de técnicas e procedimentos experimentais de medidas.
*Aprendizagem de técnicas de análise de dados.
*Desenvolvimento da análise crítica do experimento, tendo em conta a qualidade dos instrumentos e a confiabilidade dos dados experimentais.
*Aprofundamento dos conceitos da Física através do experimento.


== Ementa ==
== 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.
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==
==Bibliografia Básica==
Linha 23: Linha 32:
*JURAITIS, K. R.; DOMICIANO, J. B. Introdução ao Laboratório de Física Experimental: Métodos de obtenção, registro e análise de dados experimentais. Editora UEL, 2009.   
*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.
*TAYLOR, John R. Introdução à Análise de Erros: O estudo de incertezas em medições físicas. 2ª ed. Bookman, 2012.


==Bibliografia Complementar==
==Bibliografia Complementar==
Linha 34: Linha 42:
*FRANKLIN, W. S. Practical physics: a laboratory manual for colleges and technical schools, vol. 1. La Vergne: Lightning source, 2008.
*FRANKLIN, W. S. Practical physics: a laboratory manual for colleges and technical schools, vol. 1. La Vergne: Lightning source, 2008.


==Materiais de Apoio==
==Material de Apoio==
 
[https://drive.google.com/file/d/1ndpPi0TdWITYYAza7VaPf5yQ6nZDgknU/view Regulamento dos laboratórios de Física]


[[Semestre 2014-1]]
[https://reitoria.ifpr.edu.br/wp-content/uploads/2010/05/normas_apresentacao_ifpr.pdf Normas para apresentação de trabalhos acadêmicos IFPR]


= Semestre 2016-1 =
[[Mídia:estrutura_relatorio_geral.pdf|Estrutura de um relatório (Prof. Marcos Alves)]]


<br>'''Professor:''' Vasco Neves (vasco.neves@ifpr.edu.br)
[https://drive.google.com/file/d/1wLCsTZdoxtnDI6AevNes41fG8NlQXWSR/view Guia Introdução à Física Experimental (Prof. Vasco Neves)]
<br>'''Encontros:''' 3a feira: 13h20-15h20 (Turma B) e 15h40-17h40 (Turma A) - 2 aulas/semana
<br>'''Atendimento ao aluno:''' 5a feira: 08h30-09h30


==Material de Apoio==
[https://drive.google.com/file/d/0B4dIhRM5bV0mM1JvWjlrYnpSVW8/view?usp=sharing Relatorio_padrao_em_forma_de_artigo]
 
[http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/ejsuser/14019/ejs_AAPTVernierCaliper.jar Simulador de paquimetro analógico] (é necessário ter o java instalado no computador)
 
[http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/ejsuser/14019/ejs_Micrometer02.jar 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)
 
[https://drive.google.com/file/d/14htfTz6ecSPeBMk7EFtVcagx-GJtnw_A/view?usp=sharing Exemplo de relatório bom 1]
 
[https://drive.google.com/file/d/1N8RXCT-qItEtMmoCNVFm18-Kb9_oW4xt/view?usp=sharing Exemplo de relatório bom 2]
 
==Orientações para a entrega dos relatórios==
'''Atenção:''' Todos os relatórios devem ser entregues na forma impressa. Relatórios entregues por e-mail NÂO serão aceitos!
 
Caso o aluno tenha faltado no dia da realização do experimento, ele não tem direito de entregar o relatório.


[[Mídia:estrutura_relatorio_geral.pdf|Estrutura de um relatório]]
Relatórios são em grupo, gráficos são individuais.


[[Mídia:Guia_laboratorio_introducao_fisica_exp_versao_1.1_parte1.pdf|Guia Laboratório]]


== Diários de Aula ==
== Diários de Aula ==
===13/04


Introdução à disciplina. A importância da contagem e da quantificação no pensamento pré-científico e na génese da Ciência. Relações simples da contagem e algoritmos. Progressões matemáticas  e relação com padrões da natureza. O método científico. Exercícios simples de contagem envolvendo objetos do quotidiano. Introdução ao conceito de estimativa.
===Aula 1: 06/02===
 
Recepção dos alunos
 
===Aula 2: 13/02===
 
[https://drive.google.com/file/d/1foSWFNr1V4nFeJHJbd6_RcPPpV44AIr-/view?usp=sharing Apresentação da disciplina e regras do laboratório]
 
Experimento 1: Medidas em Física
 
[https://drive.google.com/file/d/1dq55adKAMRhDbzMw7Xv72Ht4jyudNt2H/view?usp=sharing Aula 1]
 
 
===Aula 3: 20/02===
 
Entrega Relatório 1
 
Experimento 2: chute x estimativa x medida
 
[https://drive.google.com/file/d/17i1rsjnHPNedR84-NDwmyEnFSUskdCiI/view?usp=sharing Aula 2]
 
[https://drive.google.com/file/d/1dmHPa_BSOeJQbB23Y_5Mo9gZ5LU5dTCG/view?usp=sharing Tabelas Turma B]
 
[https://drive.google.com/file/d/19M-IJKPA9C2AtVWJny56u31wltF0ZH7L/view?usp=sharing Tabelas Turma A]
 
 
===Aula 4: 27/02===
 
Entrega Relatório 2
 
Experimento 3: análise de uma amostra de objetos
 
[https://drive.google.com/file/d/1COt9G2PBUGe2lWdUexKJOXKjONW2mhM2/view?usp=sharing Aula 3]
 
[https://drive.google.com/file/d/1Y-wWll6wbMJ8rwNB_yfBOwCA1-hmk2-C/view?usp=sharing Tabela diâmetro das bolinhas]
 
 
===Aula 5: 05/03===
 
Análise dos dados do experimento 3: histogramas e discussão do processo de produção dos objetos medidos
 
[https://drive.google.com/file/d/1RNgiLin2BQ1NUUOsYftnyhnPttHkqM8f/view?usp=sharing Aula 3 (continuação)]
 
 
 
 
===Aula 6: 12/03===
 
Entrega Relatório 3
 
Experimento 4: medidas com régua, paquímetro e micrômetro
 
[https://drive.google.com/file/d/1sbQGVaekpBd3_QGf5qnnfArCTqPLcKgb/view?usp=sharing Aula 4]
 
[https://drive.google.com/file/d/1Z-cB_hmDJYfa6u4TZbyAvvJnVAoS1-id/view?usp=sharing Roteiro aula 4]
 
 
===Aula 7: 19/03===
 
Análise dos dados do experimento 4: Propagação de incertezas e comparação do valor experimental com o teórico, através do erro percentual.
 
[[Mídia:Aula_4_completa_fisexp2020.pdf|Aula 4 (completa)]]
 
[[Mídia:Aula4_outras_incertezas_fisexp2020.pdf|Cálculo das outras incertezas do experimento]]
 
 
===Aula 8: 26/03===
 
Entrega Relatório 4
 
Experimento 5: Lei de Hooke - Determinação do k de uma mola, associação em série e paralelo de molas.
 
[[Mídia:Aula_5_fisexp2020.pdf|Aula 5]]
 
[[Mídia:roteiro_aula5_fisexp2020.pdf|Roteiro aula 5]]
 
 
===Aula 9: 02/04===
 
Análise dos dados do experimento 5: Determinação do k, através dos gráficos.
 
[[Mídia:Aula_5_completa_fisexp2020.pdf|Aula 5 (completa)]]
 
[[Mídia:Aula_5_incertezas_fisexp2020.pdf|Incertezas k teoricos]]
 
 
===Aula 10: 09/04===
 
Entrega Relatório 5
 
Local da aula: Laboratório de Informática
 
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.
 
 
[[Mídia:Orientacoes_trab_final.pdf|Orientações para o trabalho final da disciplina]]
 
 
===Aula 11: 16/04===
 
Entrega da proposta de experiência eletiva
 
Experimento 6: Pêndulo simples - Determinação de g através do estudo do pêndulo simples.
 
[[Mídia:Aula_6_fisexp2020.pdf|Aula 6]]
 
[[Mídia:roteiro_aula6_fisexp2020.pdf|Roteiro aula 6]]
 
 
 
===Aula 12: 23/04===
 
Análise dos dados do experimento 6: Determinação de g, através da linearização.
 
[[Mídia:Aula_6_completa_fisexp2020.pdf|Aula 6 (completa)]]
 
[[Mídia:Aula_6_incertezas_fisexp2020.pdf|Incerteza g experimental]]
 
 
===Aula 13: 30/04===
 
Entrega Relatório 6
 
Experimento 7: Fractais - Determinação da dimensão de um objeto com geometria fractal
 
[[Mídia:Aula_7_fisexp2020.pdf|Aula 7]]
 
[[Mídia:roteiro_aula7_fisexp2020.pdf|Roteiro aula 7]]
 
 
===Aula 14: 07/05===
 
Análise dos dados do experimento 7: Determinação de D através da linearização em escala logarítimica.
 
[[Mídia:log-log.pdf|Papel dilog]]
 
[[Mídia:Aula_8_fisexp2020.pdf|Aula 8 (completa)]]
 
 
===Aula 15: 14/05===
 
Entrega Relatório 7
 
Aula reservada para fazer o experimento do trabalho final, no laboratório de Física
 
 
===Aula 16: 21/05===
 
Apresentação e entrega dos trabalhos finais da disciplina (experiência eletiva)
 
 
===Aula 17: 28/05===
 
Apresentação e entrega dos trabalhos finais da disciplina (experiência eletiva)
 
===Aula 18: 04/06===
 
Revisão para a prova e lista de exercícios.
 
[[Mídia:Aula_10_fisexp2020.pdf|Aula 10]]
 
[[Mídia:Lista_revisao_prova2020.pdf|Lista de revisão para prova]]
 
[[Mídia:Lista_revisao_prova_gabarito2020.pdf|Gabarito da lista de revisão]]
 
 
===Aula 19: 18/06===
 
Prova final
 
===Aula 20: 25/06===
 
Prova de recuperação
 
 
=Semestres anteriores=
 
[[Introdução à Física Experimental - Semestre 2015-1]]
 
[[Introdução à Física Experimental - Semestre 2016-1]]
 
[[Introdução à Física Experimental - Semestre 2017-1]]


[[https://drive.google.com/a/ifpr.edu.br/file/d/0B4dIhRM5bV0mSHpoZzJnMnQ0M1U/view?usp=sharing]]
[[Introdução à Física Experimental - Semestre 2018-1]]


----
[[Introdução à Física Experimental - Semestre 2019-1]]
[[Categoria: Licenciatura em Física]]

Edição atual tal como às 00h40min de 9 de março de 2020

Semestre 2020-1

Professora: Marcia T. Saito (marcia.saito@ifpr.edu.br)

Encontros: Quinta-feira: 19h00-20h40 (Turma 01) e 20h55-22h35 (Turma 02) - 2 aulas/semana

Atendimento ao aluno: Quarta-feira: 17h50-18h50 e Sexta-feira: 17h50-18h50

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

Regulamento dos laboratórios de Física

Normas para apresentação de trabalhos acadêmicos IFPR

Estrutura de um relatório (Prof. Marcos Alves)

Guia Introdução à Física Experimental (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)

Exemplo de relatório bom 1

Exemplo de relatório bom 2

Orientações para a entrega dos relatórios

Atenção: Todos os relatórios devem ser entregues na forma impressa. Relatórios entregues por e-mail NÂO serão aceitos!

Caso o aluno tenha faltado no dia da realização do experimento, ele não tem direito de entregar o relatório.

Relatórios são em grupo, gráficos são individuais.


Diários de Aula

Aula 1: 06/02

Recepção dos alunos

Aula 2: 13/02

Apresentação da disciplina e regras do laboratório

Experimento 1: Medidas em Física

Aula 1


Aula 3: 20/02

Entrega Relatório 1

Experimento 2: chute x estimativa x medida

Aula 2

Tabelas Turma B

Tabelas Turma A


Aula 4: 27/02

Entrega Relatório 2

Experimento 3: análise de uma amostra de objetos

Aula 3

Tabela diâmetro das bolinhas


Aula 5: 05/03

Análise dos dados do experimento 3: histogramas e discussão do processo de produção dos objetos medidos

Aula 3 (continuação)



Aula 6: 12/03

Entrega Relatório 3

Experimento 4: medidas com régua, paquímetro e micrômetro

Aula 4

Roteiro aula 4


Aula 7: 19/03

Análise dos dados do experimento 4: Propagação de incertezas e comparação do valor experimental com o teórico, através do erro percentual.

Aula 4 (completa)

Cálculo das outras incertezas do experimento


Aula 8: 26/03

Entrega Relatório 4

Experimento 5: Lei de Hooke - Determinação do k de uma mola, associação em série e paralelo de molas.

Aula 5

Roteiro aula 5


Aula 9: 02/04

Análise dos dados do experimento 5: Determinação do k, através dos gráficos.

Aula 5 (completa)

Incertezas k teoricos


Aula 10: 09/04

Entrega Relatório 5

Local da aula: Laboratório de Informática

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


Aula 11: 16/04

Entrega da proposta de experiência eletiva

Experimento 6: Pêndulo simples - Determinação de g através do estudo do pêndulo simples.

Aula 6

Roteiro aula 6


Aula 12: 23/04

Análise dos dados do experimento 6: Determinação de g, através da linearização.

Aula 6 (completa)

Incerteza g experimental


Aula 13: 30/04

Entrega Relatório 6

Experimento 7: Fractais - Determinação da dimensão de um objeto com geometria fractal

Aula 7

Roteiro aula 7


Aula 14: 07/05

Análise dos dados do experimento 7: Determinação de D através da linearização em escala logarítimica.

Papel dilog

Aula 8 (completa)


Aula 15: 14/05

Entrega Relatório 7

Aula reservada para fazer o experimento do trabalho final, no laboratório de Física


Aula 16: 21/05

Apresentação e entrega dos trabalhos finais da disciplina (experiência eletiva)


Aula 17: 28/05

Apresentação e entrega dos trabalhos finais da disciplina (experiência eletiva)

Aula 18: 04/06

Revisão para a prova e lista de exercícios.

Aula 10

Lista de revisão para prova

Gabarito da lista de revisão


Aula 19: 18/06

Prova final

Aula 20: 25/06

Prova de recuperação


Semestres anteriores

Introdução à Física Experimental - Semestre 2015-1

Introdução à Física Experimental - Semestre 2016-1

Introdução à Física Experimental - Semestre 2017-1

Introdução à Física Experimental - Semestre 2018-1

Introdução à Física Experimental - Semestre 2019-1