Introdução à Física Experimental
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
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
14/02
Feriado: Carnaval
21/02
Experimento 1: Medidas em Física
28/02
Entrega Relatório 1
Experimento 2: chute x estimativa x medida
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
14/03
Análise dos dados do experimento 3: histogramas e discussão do processo de produção dos objetos medidos
21/03
Entrega Relatório 3
Experimento 4: medidas com régua, paquímetro e micrômetro
28/03
Análise dos dados do experimento 4: Propagação de incertezas e comparação do valor experimental com o teórico, através do erro percentual.
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.
11/04
Análise dos dados do experimento 5: Determinação do k, através dos gráficos.
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.
02/05
Análise dos dados do experimento 6: Determinação de g, através da linearização.
09/05
Entrega Relatório 6
Experimento 7: Fractais - Determinação da dimensão de um objeto com geometria fractal
16/05
Análise dos dados do experimento 7: Determinação de D através da linearização em escala logarítimica.
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.
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
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
