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Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Introdução às Medidas em Física Bloco I, 8 a Aula (10/05/2005)

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Apresentação em tema: "Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Introdução às Medidas em Física Bloco I, 8 a Aula (10/05/2005)"— Transcrição da apresentação:

1 Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Introdução às Medidas em Física Bloco I, 8 a Aula (10/05/2005)

2 Início da aula Ler a apostila das páginas 66 a 68 e responder as questões Q3-1 e Q3-2 Q3-1: Que outras grandezas fundamentais da Física você conhece? A velocidade é uma grandeza fundamental? Q3-2: Tente avaliar, em km/h, as velocidades abaixo:

3 Medidas de velocidade... Experiências anteriores: – Dimensões e tempo Grandezas fundamentais Medidas diretas com instrumentos ou indiretas, dependendo da ordem de grandeza das mesmas Medidas de velocidade – Velocidade é a variação em espaço por unidade de tempo Grandeza derivada – Depende da medida de duas grandezas diferentes: espaço e tempo

4 Experiência de queda livre Corpo em queda livre – Somente ação da força gravitacional F = mg segunda lei de Newton a (aceleração) = g g e m são constantes força é constate – MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO!!!! O que acontece se houver outras forças? Que tipos de forças podem haver em um objeto em queda livre no dia a dia?

5 Estudando a cinemática de um corpo em movimento Dois métodos: – Estudando comportamentos médios Tempo total de queda Velocidade média = altura de queda / tempo de queda – Aplicação de modelos (suposições físicas) A partir das grandezas médias e suposições físicas, por exemplo, que a única força atuante sobre o corpo é o seu peso, determinar o comportamento cinemático do mesmo – Modelo para posição em um certo instante – Velocidade instantânea, etc.

6 Estudando a cinemática de um corpo em movimento Dois métodos: – O primeiro método supõe que o experimentador conheça todos os fenômenos envolvidos A conclusão sobre os resultados não é puramente experimental e pode fornecer resultados equivocados caso o experimentador não considere todos os efeitos importantes – Método totalmente experimental Medir a posição do corpo em cada instante de tempo e, a partir desses dados, concluir sobre as diversas forças atuantes sobre o corpo – Não há utilização de modelos

7 Movimento de um corpo em queda livre Como medir a posição de um corpo em instantes de tempo bem determinados? – Muitos métodos diferentes Radar, laser, fotos em instantes consecutivos (filme) Experiência de queda livre – Usar a rede elétrica como referência em tempo e um dispositivo elétrico para marcar a posição do corpo em cada instante

8 Queda livre Corpo utilizado: um ovo plástico – A geometria do ovo plástico minimiza efeitos de atrito com o ar. Medida das posições – Um faiscador gera um pulso de alta voltagem (cuidado) com freqüência igual a da rede elétrica (60 Hz). Esse pulso gera uma faísca que marca a posição do ovo em uma tira de papel encerado A cada 1/60 segundos uma faísca é gerada no papel.

9 Dados adquiridos Fita encerada – Posição do ovo a cada 1/60 segundos t0t0 t1t1 t2t2 t3t3 t4t4 tntn 1/60 s x1x1 x4x4 xnxn x i = posição do i-ésimo ponto t i = instante do i-ésimo ponto

10 Análise dos dados Cálculo da velocidade – Velocidade é a variação da distância por intervalo de tempo – Como calcular a derivada de x em relação a t ? Aproximação – Fazer intervalos de tempo os menores possíveis Uma aproximação razoável (ler apêndice da apostila) é a interpolação parabólica – A velocidade no ponto central pode ser calculada a partir da distância entre os dois pontos vizinhos

11 Cálculo da velocidade Interpolação parabólica vivi x i+1 – x i-1 2/60s x i+1 x i-1

12 Incerteza na velocidade Duas fontes de incerteza – Medida das posições dos pontos Soma ou subtração – Medida do intervalo de tempo A incerteza na rede elétrica é desprezível Admitindo que as incertezas na medida das duas posições são iguais

13 Incerteza na velocidade Propagação de incertezas – Divisão de duas grandezas Incertezas percentuais Incerteza no tempo é desprezível 0

14 Atividades da aula Ler a apostila das páginas 68 a 72 Tomada de dados de queda livre – Seguir o procedimento da pág. 71 – Cuidado: Altas tensões!!!!! Resolver as questões Q3-1 à Q3-9 – Cálculo das velocidades e respectivas incertezas Não há relatório nessa aula – O relatório será feito somente após completarmos a experiência na próxima aula


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