Introdução à Física Experimental

Semestre 2016-1

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

Encontros: 3a feira: 13h20-15h20 (Turma B) e 15h40-17h40 (Turma A) - 2 aulas/semana

Atendimento ao aluno: 5a feira: 08h30-09h30

Carga horária: 36 horas

Objetivos

• Compreensão do método científico e o conceito de quantidade e medida na física.

• 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

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.

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

Guia Laboratório

Relatorio_padrao_em_forma_de_artigo

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_2

27/04

(duas aulas)

Introdução ao conceito de medida. Exercícios simples de medição usando objetos do quotidiano e o palmo da mão. Introdução ao conceito de distribuição normal. As unidades SI e sua importância. A evolução da precisão das medições ao longo do tempo. As potências de base 10 na compreensão das escalas micro e macro do Universo. Visualização do documentário Viagem Cósmica.

Aula_3

Aula_3_pdf

Erastotenes_circunferencia_da_terra

03/05

(duas aulas)

Continuação da aula anterior. Cálculo da distância da terra à lua e da distância da terra ao sol usando operações algébricas simples e trignometria. A história e progresso técnico na determinação da velocidade da luz. Medidas e erros: noção de algarismo significativo e regras de arredondamento e operações algébricas com algarismos significativos.

Aula_4

Aula_4_pdf

Vídeos apresentados nesta aula:

Como ideias simples levam a descobertas científicas (para ver as legendas selecionar em detalhes no menu de baixo do youtube)

Interferômetro_Michelson

07/05

Sábado sessão especial: Visualização do filme Galileu Galilei e a batalha pelos céus. Debate aberto à comunidade.

Galileu_filme

Perguntas_sobre_filme

10/05

(duas aulas)

Medições e erros: continuação. Os diferentes tipos de erros. A distribuição normal e o cálculo da média e do desvio padrão. A precisão e a exatidão e sua relação com o erro relativo e o erro sistemático. Revisões para a prova.

Aula_5

Aula_5_pdf

ATENÇÃO: A PROVA DA DISCIPLINA SERÁ DIA 24 DE MAIO. AS MATÉRIAS QUE IRÃO CAIR SÃO AS SEGUINTES:

• Unidades SI
• Operações com arredondamentos e algarismos significativos
• Tipos de Erro
• Estatística normal, média e desvio padrão

FOLHA DE EXERCICIOS PARA A PROVA --> folha_1

17/05

Os gráficos parte I. Os elementos fundamentais de um gráfico. A construção de um gráfico com papel milimetrado e papel monolog.

Aula_6

Aula_6_pdf

24/05

Primeira prova de avaliação.

Resultado da prova

Qualquer dúvida é só enviar email.

OS RESULTADOS ESTÃO ATUALIZADOS. A REVISÃO DA PROVA SERÁ DIA 7 DE JUNHO NO LABORATORIO DE FÍSICA

Gabarito_prova

31/05

Os gráficos parte II. Continuação da elaboração de gráficos. O uso do papel monolog.

Aula_7

Aula_7_pdf

04/06

Cine-debate com o filme 'Interstellar'

07/06

Experimento 01. O pêndulo simples.

Roteiro_1

14/06

Continuação do experimento 01. Elaboração dos relatórios.

28/06

Experimento 02. O plano inclinado.

Roteiro_2

ATENÇÃO: A segunda prova da disciplina será dia 05/07.

Os seguintes tópicos irão cair na prova. Estudem feitos doidos desta vez! :)

• Unidades SI
• Operações com arredondamentos e algarismos significativos
• Tipos de Erro
• Estatística normal, média e desvio padrão
• Os gráficos. Os elementos dos gráficos.
• Linearização de equações e obtenção dos coeficientes da reta e respetivas incertezas.

Vai ser pedido na prova para fazer um gráfico a partir de uma tabela de dados.

Boa sorte!

02/07

Elaboração dos relatórios. Revisões para a segunda prova.

Aula

05/07

Segunda prova da disciplina.

Notas_prova2

12/07

Finalização dos relatórios. Entrega dos últimos trabalhos.

Classificação_final

Semestres anteriores

Semestre 2014-1

Semestre 2015-1