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
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)
Orientações para a entrega dos relatórios
Diários de Aula
13/02
Apresentação da disciplina: seus objetivos, conteúdos e avaliação.
20/02
Apresentação do regulamento dos laboratórios de Física. Regras de segurança do laboratório. Introdução e contextualização da física experimental. O método científico. A contagem e a quantificação da realidade: Exemplos e exercícios.
27/02
Contagem: breve contextualização histórica e filosófica. O relatório e sua estrutura. Experimento 01. Chute versus estimativa.
13/03
Continuação do experimento 01.
Nota: os relatórios serão entregues dia 20/03. A entrega com atraso será penalizada.
27/03
Revisões sobre o relatório. Noções introdutórias sobre medidas e erros. Experimento 02. Qual a medida mais confiável?
03/04
Continuação do experimento 02 e elaboração dos relatórios.
10/04 (4 aulas)
As unidades SI. A subdivisão de unidades, as potências de base 10 e a notação científica. Os algarismos significativos e suas regras. Exercícios.
09/05 (4 aulas)
Recapitulação da matéria dada. Os tipos de erro: sistemático, aleatório e grosseiro. O cálculo do erro aleatório a partir da estatística gaussiana. O conceito de média e de desvio padrão. O conceito de precisão e exatidão e sua relação com o erro aleatório e sistemático. Exercícios.
22/05
Continuação da aula anterior.
29/05
Primeira prova da disciplina.
05/06
Correção da prova. Os gráficos. Introdução à regressão linear usando o método dos mínimos desvios quadrados.
Semestres anteriores
Introdução à Física Experimental - Semestre 2015-1
Introdução à Física Experimental - Semestre 2016-1
