Introdução à Física Experimental: mudanças entre as edições

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1. Introdução à disciplina: objetivos, organização do laboratório, roteiro dos experimentos e relatório.
1. Introdução à disciplina: objetivos, organização do laboratório, roteiro dos experimentos e relatório.
2. O que é medir? Introdução ao conceito de contagem, estimativa e medição. O método científico. A medição na Física e seu sistema de representação. Noção preliminar de erro.   
2. O que é medir? Introdução ao conceito de contagem, estimativa e medição. O método científico. A medição na Física e seu sistema de representação. Noção preliminar de erro.   
3. Algarismos significativos, suas regras de arredondamento e operações.
3. Algarismos significativos, suas regras de arredondamento e operações.
4. O erro de medição. Tipos de erro: escala, sistemático, aleatório, e grosseiro. Noção de precisão e exatidão.  
4. O erro de medição. Tipos de erro: escala, sistemático, aleatório, e grosseiro. Noção de precisão e exatidão.  
5. Análise estatística do erro aleatório. A distribuição normal, a média, e o desvio padrão.  
5. Análise estatística do erro aleatório. A distribuição normal, a média, e o desvio padrão.  
6. Os gráficos. Construção de um gráfico e diferentes tipos de papel milimetrado.
6. Os gráficos. Construção de um gráfico e diferentes tipos de papel milimetrado.
7. Regressão linear. Método dos mínimos quadrados.
7. Regressão linear. Método dos mínimos quadrados.
8. Aplicação prática em alguns experimentos de laboratório.
8. Aplicação prática em alguns experimentos de laboratório.



Edição das 23h13min de 14 de fevereiro de 2019

Semestre 2019.1

Professor: Vasco Neves (vasco.neves(at)ifpr.edu.br)

Encontros: 4a feira: 19h00-20h40 (Turma 01) e 20h55-22h35 (Turma 02) - 2 aulas/semana

Atendimento ao aluno:

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

1. Introdução à disciplina: objetivos, organização do laboratório, roteiro dos experimentos e relatório.

2. O que é medir? Introdução ao conceito de contagem, estimativa e medição. O método científico. A medição na Física e seu sistema de representação. Noção preliminar de erro.

3. Algarismos significativos, suas regras de arredondamento e operações.

4. O erro de medição. Tipos de erro: escala, sistemático, aleatório, e grosseiro. Noção de precisão e exatidão.

5. Análise estatística do erro aleatório. A distribuição normal, a média, e o desvio padrão.

6. Os gráficos. Construção de um gráfico e diferentes tipos de papel milimetrado.

7. Regressão linear. Método dos mínimos quadrados.

8. Aplicação prática em alguns experimentos de laboratório.

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)

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!


Diários de Aula

07/02

Apresentação da disciplina

Aula 1

14/02

Feriado: Carnaval

21/02

Experimento 1: Medidas em Física

Aula 2

28/02

Entrega Relatório 1

Experimento 2: chute x estimativa x medida

Aula 3

Tabelas Turma 1

Tabelas Turma 2


ATENÇÃO AO NOVO HORÁRIO DE ATENDIMENTO (PARA DÚVIDAS): - 3a feira: 16h40-18h40

07/03

Entrega Relatório 2

Experimento 3: análise de uma amostra de objetos

Aula 4

Tabela diâmetro das bolinhas


14/03

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

Aula 4 (completa)

21/03

Entrega Relatório 3

Experimento 4: medidas com régua, paquímetro e micrômetro

Aula 5

Roteiro aula 5


28/03

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

Aula 5 (completa)

Cálculo das outras incertezas do experimento


04/04

Entrega Relatório 4

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

Aula 6

Roteiro aula 6


11/04

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

Aula 6 (completa)

Incertezas k teoricos


18/04

Entrega Relatório 5

Local da aula: Laboratório de Informática 3

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


25/04

Entrega da proposta de experiência eletiva

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

Aula 7

Roteiro aula 7


02/05

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

Aula 7 (completa)

Incerteza g experimental


09/05

Entrega Relatório 6

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

Aula 8

Roteiro aula 8


16/05

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

Papel dilog

Aula 8 (completa)


23/05

Entrega Relatório 7

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


30/05

EREF 2018 - participação no evento


06/06

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


13/06

Revisão para a prova e lista de exercícios.

Aula 10

Lista de revisão para prova

Gabarito da lista de revisão

O gabarito não inclui os resultados dos dois últimos exercícios por eles serem de gráficos manuais e cada pessoa obterá um resultado diferente.


20/06

Prova final

Medias finais

ATENÇÃO: AS NOTAS FORAM ATUALIZADAS, COM AS NOTAS DA RECUPERAÇÃO.


27/06

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