1ª) Lista de Exercícios de Laboratório de Física Experimental A Prof. Paulo César de Souza



Documentos relacionados
Lista de revisão para a prova

Lista de revisão para a prova

Lista de Exercícios 2. 1) Para os gráficos abaixo encontre as funções que descrevem os comportamentos médios dos dados apresentados.

LEI DE AMPÈRE. Introdução

Física Geral. Incertezas em Medidas Diretas

Física Experimental III

Introdução às medidas físicas ( ) Aulas 6 e 7 Queda livre

Introdução às medidas físicas ( ) Aula 6 e 7 Queda livre. Qual é o método que usará para atingir seu objetivo?

UNESP - Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá 1

Aula IV. Representação gráfica e regressão linear. Prof. Paulo Vitor de Morais

unidades das medidas para as seguintes unidades: km 2, hm 2, dam 2, m 2, dm 2,

2.1 Movimento Retilíneo Uniforme e Uniformemente Acelerado

Verificar as equações para a constante de mola efetiva em um sistema com molas em série e outro com molas em paralelo.

LANÇAMENTO DE PROJETEIS

MOQ-14 Projeto e Análise de Experimentos

Física Geral - Laboratório. Estimativas e erros em medidas indiretas: Ajuste de funções

CAMPO MAGNÉTICO EM CONDUTORES

Introdução às Medidas em Física a Aula

Relatório do Experimento 1 Sistema Massa - Mola. Fernando Henrique Ferraz Pereira da Rosa

Universidade Federal de Pernambuco CCEN Departamento de Física Física Experimental 1-1 o SEMESTRE 2011

PRÁTICA CONSTRUÇÃO DE GRÁFICOS E DETERMINAÇÃO DOS COEFICIENTES ANGULAR E LINEAR PELO MÉTODO GRÁFICO MMQ 4.

Física Experimental 1 - FEP113 Prova Final - 28/06/2 006

Movimento Retilíneo Uniforme Variado M08

ESCOLA SECUNDÁRIA DE CASQUILHOS

Medições e suas incertezas

Física Experimental II. Exercícios

Física Exp. 3 Aula 4, Experiência 2 Modelo B e calibração do seletor

3.1 Manômetro de tubo aberto

Física Geral - Laboratório. Aula 2: Organização e descrição de dados e parâmetros de dispersão e correlação

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA. Princípios e Fenômenos da Mecânica

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA 1 GRÁFICOS

BC Fenômenos Mecânicos. Experimento 1 - Roteiro

EXPERIMENTO I MEDIDAS E ERROS

Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa T2 FÍSICA EXPERIMENTAL I /08 FORÇA GRAVÍTICA

Experimento científico para a determinação da aceleração da gravidade local empregando materiais de baixo custo

Experimento A1: Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) E Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

Universidade do Vale do Paraíba Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo - FEAU. Física Experimental I Prof. Dra. Ângela Cristina Krabbe

Experimento MRU Construindo Gráficos Propagação de Erros

NOÇÕES RÁPIDAS DE ESTATÍSTICA E TRATAMENTO DE DADOS

Avaliação Prática Seleção Final 2016 Olimpíadas Internacionais de Física 11 de Abril 2016

FEDERAL Instituto. de Física. Pantoja. Apêndice. Rio de Janeiro

Prof. Willyan Machado Giufrida. Laboratório de

P x. 2 i = P y. 2 i = Analise os dados e comente a possibilidade de existir uma relação linear entreasvariáveisemestudo.

Prof. Dr. Lucas Barboza Sarno da Silva

Uso de escalas logaritmicas e linearização

Ajuste de Curvas. Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Francisco Beltrão. Disciplina: Cálculo Numérico Professor: Jonas Joacir Radtke

Resolução da Questão 1 Item I (Texto Definitivo)

Objetivo: Determinar experimentalmente a resistência elétrica de um resistor a partir da curva V x I.

Fundamentos de Mecânica

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO

LINEARIZAÇÃO DE GRÁFICOS

- desvio padrão, caracteriza a dispersão dos resultados

LEIA ATENTAMENTE AS INSTRUÇÕES ABAIXO:

Física Geral - Laboratório. Aula 2: Organização e descrição de dados e parâmetros de dispersão e correlação

FQA Ficha 9 Exercícios variados

Tutorial para o desenvolvimento das Oficinas

CORRETO DUVIDOSO. Introdução. Algarismo Significativo

RELATÓRIO DE PRÁTICA EXPERIMENTAL FIS Física Experimental II OS PÊNDULOS SIMPLES E FÍSICO

Física Experimental III Experiências: E4 e E5

Prof. Fernando Lang da Silveira - IF-UFRGS

Prof. Henrique Barbosa Edifício Basílio Jafet - Sala 100 Tel

Objetivo: Determinar experimentalmente a resistividade elétrica do Constantan.

Relatório: Experimento 3

Estimativas e Erros. Propagação de erros e Ajuste de funções

Construção e Análise de Gráficos. CF Laboratório de Física Básica 1

LABORATÓRIO DE FÍSICA I FSC5141 JOSÉ RICARDO MARINELLI

Resolução da Questão 1 Item I (Texto Definitivo)

Experimento 4 Forças Centrais

TRABALHO PRÁTICO 2 GASES: DETERMINAÇÃO DA RELAÇÃO DO VOLUME COM A PRESSÃO DE UMA AMOSTRA DE AR EM TEMPERATURA CONSTANTE VERIFICAÇÃO DA LEI DE BOYLE

Tratamento Estatístico de Dados em Física Experimental

Aula II Estatística Aplicada à Instrumentação Industrial -Avaliação da Incerteza de Medição

Verificar que a aceleração adquirida por um corpo sob a ação de uma força constante é inversamente proporcional à massa, ou ao peso do corpo.

Análise de regressão linear simples. Departamento de Matemática Escola Superior de Tecnologia de Viseu

DIFERENCIAIS E O CÁLCULO APROXIMADO

APROXIMAÇÃO DE FUNÇÕES MÉTODO DOS MÍNIMOS QUADRADOS

Prof. Dr. Lucas Barboza Sarno da Silva

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia GCET095.P - Física Geral e Experimental I Roteiro para Experimento: Lei de Hooke

Resolução da Questão 1 Item I (Texto Definitivo)

Relatório Preliminar Experimento 6.2 Reologia

ANÁLISE DE REGRESSÃO

Faculdade de Tecnologia de Mogi Mirim Arthur de Azevedo EXPERIMENTO 8

ANÁLISE QUÍMICA INSTRUMENTAL. Calibração de equipamentos/curva analítica

Contabilometria. Aula 9 Regressão Linear Inferências e Grau de Ajustamento

FÍSICA. A) 2 J B) 6 J C) 8 J D) 10 J E) Zero. A) 6,2x10 6 metros. B) 4,8x10 1 metros. C) 2,4x10 3 metros. D) 2,1x10 9 metros. E) 4,3x10 6 metros.

Roteiro do Experimento Força de Atrito Variável Parte II

Tratamento Estatístico de dados em Física Experimental

7 Extração de Dados Quantitativos

6.1 Relatório 1 74 CAPÍTULO 6. PRÉ-RELATÓRIOS E RELATÓRIOS. Nome 1: Assinatura 1: Nome 2: Assinatura 2: Nome 3: Assinatura 3: Turma:

Experimento I - Estudo de queda de corpos: Viscosidade II

Método dos mínimos quadrados - ajuste linear

MNPEF. Laboratório: introdução e Conceitos básicos.

Física Geral - Laboratório. Aula 8: Estimativas e erros em medidas indiretas: Ajuste de funções

Exercícios Algarismos Significativos e Erros

Editorial Módulo: Física

Escola Secundária de Jácome Ratton

Física Experimental 1 - FEP113 Prova Final - 29/06/2 006

Relatório: Experimento 1

AVALIAÇÃO DE UM TANQUE DE DECANTAÇÃO DE SÓLIDOS UTILIZANDO FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL

Transcrição:

1ª) Lista de Exercícios de Laboratório de Física Experimental A Prof. Paulo César de Souza 1) Arredonde os valores abaixo, para apenas dois algarismos significativos: (a) 34,48 m (b) 1,281 m/s (c) 8,563x10 3 s (d) 4,35 cm 3 (e) 9,97x10-6 g (f) 0,0225 N (g) 2787 m (h) 0,04095 (i) 143768900 (j) 2,54 cm km 2) Calcule as incertezas relativas, na forma percentual de cada uma das medidas a seguir: (a) m=(34,55±0,05) g (b) d=(7,802±0,001) g/cm 3 (c) c=(2,998±0,002)x10 8 m/s 3) As figuras apresentadas abaixo representam um paquímetro em duas posições. Na primeira (1), o instrumento está fechado e na segunda (2), está aberto, medindo a dimensão L de um objeto (a) Qual é a resolução do paquímetro? [1] [2] 4) Um aluno resolveu realizar uma experiência de queda livre. Para isso, utilizou um objeto que ele largou duzentas vezes (N=0) de uma mesma altura h o 2,0m, medindo os respectivos tempos de queda. Esses tempos eram medidos com um cronômetro digital de mão, de precisão δt=±0,01s. Para estudar a curva de distribuição de freqüências, ele traçou o histograma apresentado na figura 1. a) Calcule o valor da média µ e do desvio padrão σ; b) Utilizando a expressão para n i (número de eventos para uma distribuição Gaussiana discreta) trace a curva Gaussiana com os valores µ e σ do item anterior; e c) Qual é a origem provável dessa dispersão de medidas?

.. Figura 1 - Histograma representando a freqüência em função da medida do tempo de queda de um objeto. 5) O período de um pêndulo simples é dado por T=2π L g. Mostre que a incerteza média relativa do período é 1 δt = ( δl L) + ( δg g) 2 2 2 6) Um aluno mediu o período T de um pêndulo 1000 vezes. Para isso, ele utilizou um cronômetro digital com leitura em milésimo de segundos. Para analisar seus dados, ele os reagrupou em conjuntos de 50 dados cada. A Tabela 1 apresenta os 50 primeiros dados obtidos. A Tabela 2 contém unicamente os valores das médias, desvios padrões e desvios das médias de cada conjunto. Tabela 1: T(s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4,040 3,652 3,415 3,239 3,349 3,755 3,504 3,378 3,656 3,955 10 3,662 3,1 3,586 3,589 4,048 3,595 3,477 3,328 3,810 4,0253 3,583 3,324 3,905 3,790 3,279 3,535 3,325 3,804 4,154 3,182 30 3,579 3,284 3,965 3,093 3,817 3,788 3,803 3,610 3,514 3,756 40 4,005 3,544 3,564 3,223 3,440 3,938 4,280 3,437 3,213 3,961

Tabela 2 N Conjunto Média (s) σ (s) σµ (s) 1 1-50......... 2 51-100 3,651 0,3 0,045 3 101-150 3,709 0,300 0,042 4 151-0 3,703 0,353 0,050 5 1-250 3,722 0,270 0,038 6 251-300 3,707 0,263 0,037 7 301-350 3,671 0,293 0,041 8 351-400 3,679 0,293 0,041 9 401-450 3,691 0,325 0,046 10 451-500 3,648 0,311 0,044 11 501-550 3,762 0,292 0,041 12 551-600 3,795 0,303 0,043 13 601-650 3,772 0,306 0,043 14 651-700 3,710 0,337 0,048 15 701-750 3,671 0,346 0,049 16 751-800 3,674 0,355 0,050 17 801-850 3,724 0,332 0,047 18 851-900 3,689 0,294 0,042 19 901-950 3,679 0,345 0,049 951-1000 3,798 0,350 0,050 (a) Calcule a média dos valores da Tabela 1, assim como o desvio padrão e o desvio da média, e complete a Tabela 2. (b) Calcule a média (T µ) das 1000 medidas feitas e sua incerteza σ µ. Esses valores devem ser obtidos através do cálculo da média dos valores médios apresentados na Tabela 2. (c) Verifique se as médias T e suas incertezas σ µ da Tabela 2 são coerentes com a média µ calculada no item (b). Observe qual é a porcentagem de valores T que se encontram dentro da faixa µ±σ µ. (d) Estime o desvio padrão σ relativo à medida do período do pêndulo. Uma estimativa razoável do desvio padrão pode ser feita a partir da média dos valores estimados para σ da tabela 2 1. (e) A partir da expressão obtida na seção 3.2 para σ σ (N=50), calcule a incerteza associada às estimativas feitas para σ, na Tabela 2, e compare com o desvio padrão associado a esse conjunto de valores. 1 Na realidade, o valor do desvio padrão do conjunto de 1000 valores pode ser calculado exatamente. Para isso, basta observar que 50 50 2 1 2 1 2 2. σ 1 = ( xi x1) = xi 50x1 50 1 i= 1 49 i=1 1000 Logo, 2 1 2 2 1000 2 1 2 2 2 2 2. σ k = xi 50 xk σ 1000 49 σ 50 1000 k=1 49 xi x = k + xk x i=1 k=1 1000 1 i=1 k=1 k=1

7) Para cada uma das situações a seguir, monte o gráfico indicado pelos dados das respectivas tabelas e trace a curva sugerida para a análise gráfica. a) Posição de um corpo em função do tempo: trace uma curva à mão livre. b) Deslocamento de uma das extremidades de uma mola em função da força aplicada: ajuste uma linha reta, à mão livre, e obtenha os parâmetros desta. c) Período de um pêndulo em função do seu comprimento: faça uma simulação traçando a curva T=2π.(L/g) 1/2 em que g=978,7cm/s 2. (a) t(s) x(cm/s) 0,1 5,4 0,2 10,6 0,3 17,3 0,4 26,6 0,5 38,2 0,6 51,3 0.7 67,7 0,8 85,1 b) F(N) ±0,01 x(cm/s) 0,00 0,5 0,10 3,6 0, 6,5 0,30 10,0 0,40 12,8 0,50 15,9 0,60 19,1 0,70 22,4 (c) L(cm) T(s) ±0,01 10,0 0,72 40,0 1,13 70,0 1,75 100,0 1,95 130,0 2,42 160,0 2,46 190,0 2,82

8) Represente graficamente os dados do exercício 7c, no papel log-log, ao lado. Trace a reta que mais se aproxima dos pontos e calcule seu coeficiente angular e linear. Verifique se os valores encontrados correspondem à equação prevista pelo modelo físico, i.e., coeficiente angular=1/2 e coeficiente linear = log(2π.g - ½). 9) Em uma experiência sobre o movimento retilíneo uniforme, foram obtidos os dados apresentados na tabela a seguir: (a) Trace na região quadriculada abaixo o gráfico x vs t. (b) Ajuste uma reta pelo método dos mínimos quadrados e obtenha o valor da velocidade v e a posição inicial x o. (c) Trace a reta ajustada no gráfico. (d) Calcule a variância σ 2 das medidas de x. Analise esse resultado. (e) Calcule as incertezas σ v e σ x0. N t(s) ±0,005 x(cm) 1 0,0 2,5 2 0,400 4,7 3 0,600 6,9 4 0,800 9,1 5 1,000 11,3 6 1,0 13,5 7 1,400 15,7 8 1,600 17,9 9 1,800,1 10 2,000 22,3

10) Para observar a dependência do período T de um pêndulo em função do seu comprimento L uma aluna de Física Experimental analisou suas medidas, apresentadas na Tabela abaixo, em um gráfico loglog. L(cm) T(s) 10,0 0,5,0 0,9 50,0 1,5 100,0 2,0 0,0 2,9 500,0 4,4 (a) Trace o gráfico log(t) vs log(l) na folha log-log ao lado. (b) Ajuste uma reta pelo método dos mínimos quadrados. Sabendo que T(L)=[2π g ½ ] L p obtenha os valores de g e p com as respectivas incertezas. (c) Trace a reta ajustada no gráfico.