A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Introdução às Medidas em Física Bloco I, 9 a Aula (17/05/2005)

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Introdução às Medidas em Física Bloco I, 9 a Aula (17/05/2005)"— Transcrição da apresentação:

1

2 Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Introdução às Medidas em Física Bloco I, 9 a Aula (17/05/2005)

3 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

4 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.

5 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

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

7 Do mesmo modo para a aceleração Interpolação parabólica aiai 2/60s v i-1 v i+1

8 Atividades Na aula passada, calculou-se a velocidade do corpo ponto a ponto e sua respectiva incerteza. Vamos calcular também a aceleração do corpo ponto a ponto Organizar todos os dados em uma tabela contendo os instantes de tempo, posição, velocidade e aceleração do ovo com suas respectivas incertezas. Adote que as incertezas no tempo são desprezíveis

9 Interpretação dos resultados Qual é a melhor maneira de estudar o comportamento temporal da posição, velocidade e aceleração? – Uma tabela permite visualizar um comportamento sistemático? O cérebro tem dificuldade de extrair comportamentos a partir de números. Devemos processar a informação antes de entendê-la. – Gráficos Modo visual de representar dados Permite um entendimento mais rápido pelo experimentador pois permite visualizar comportamentos de forma mais ágil

10 Fazendo gráficos O que é um gráfico? – Representação do comportamento de um parâmetro em função de outro Itens importantes – Título – Eixos – Dados Legenda quando houver mais de 1 gráfico superposto – Em alguns casos, ajustes de funções ,0 x(cm) t (s) Curva Média x=f(t) Gráfico x vs t

11 Eixos em um gráfico Deve-se escolher a escala que melhor se adapte ao tamanho do papel utilizado – IMPORTANTE: Não use escalas diferentes de se compreender. Sempre utilize escalas múltiplas de 1, 2 ou 5 Gradue os eixos de 1 em 1 cm (ou 2 em 2). Evite escalas muito espaçadas ou muito comprimidas t(s) t(s) t(s) t(s) 0,5 3,5 2,51,56,55,5 4,5 9,58,5 7,5 PRÓXIMA AFASTADA

12 Eixos em um gráfico Desenhe os eixos. Não utilize os eixos e escalas pré- desenhadas no papel Coloque legendas em cada um dos eixos NUNCA escreva os valores dos pontos nos eixos nem desenhe traços indicando os pontos 1,3 3,1 8,95,4 0 t (s) Não !

13 Representação dos pontos no gráfico Utilize marcadores visíveis Represente as barras de incerteza em y e x (quando houver) de forma clara NUNCA LIGUE OS PONTOS Conjunto de dados diferentes devem ser representados com símbolos (ou cores) diferentes. Correto Errado Barras de incerteza Marcador

14 Atividades Fazer o gráfico de velocidade vs. tempo – Tomar os cuidados mencionados anteriormente Título Escala dos eixos Representação dos pontos e suas respectivas incertezas

15 Ok, tenho um gráfico. Como extrair informações do mesmo? A análise gráfica depende da comparação dos seus dados com previsões baseadas em argumentos físicos. – Ex: Se a única força atuante no corpo for a gravitacional, então a aceleração é constante e vale g. Caso a afirmação acima seja verdadeira, a velocidade varia linearmente com o tempo (gráfico é uma reta) e vale

16 Ok, tenho um gráfico. Como extrair informações do mesmo? Deve-se testar os modelos no gráfico – As incertezas têm um papel fundamental Ex: ,0 v(cm/s) t (s) Gráfico v vs t Compatível com modelo Não compatível

17 Ok, tenho um gráfico. Como extrair informações do mesmo? Extraindo informações – Pelo modelo: – Coef. Angular Aceleração – Escolher dois pontos sobre a reta média – Coef. Linear velocidade inicial – Extender a reta média até tempo igual a zero ,0 v(cm/s) t (s) Gráfico v vs t

18 E as incertezas? Imaginar 2 conjuntos de pontos – Traçar retas paralelas à reta média – Usar essas retas para definir as retas máximae mínima (retas azuis) – Calcular, das retas máxima e mínima os valores de g max, g min, v 0-max e v 0-min ,0 v(cm/s) t (s) Gráfico v vs t Reta máxima: g max e v 0-min Reta mínima: g min e v 0-max

19 Atividades A partir do gráfico de velocidade vs. tempo aplicar o modelo de corpo uniformemente acelerado pela gravidade Determinar graficamente – A velocidade inicial do ovo e sua respectiva incerteza – A aceleração do ovo e sua respectiva incerteza

20 Relatório (introdução e descrição experimental) Esquecer as questões da apostila !!!! Q1 – Quais são os objetivos do experimento? Q2 – Descreva o aparato experimental utilizado (use esquemas gráficos, se necessário) e suas limitações. Quais os cuidados na preparação do arranjo experimental para tomada de dados? Como os dados são registrados e qual o procedimento utilizado para realizar as medidas em posição?

21 Relatório (dados obtidos) Q3 – Descreva, a partir das medidas de posição do ovo, como foram obtidas as velocidades e acelerações ponto a ponto. Descreva como as incertezas foram calculadas, em cada caso. Q4 – Arrume os dados de tempo, posição, velocidade e aceleração em uma tabela de forma adequada.

22 Relatório (análise dos dados obtidos) Q5 – Faça um gráfico de velocidade vs. tempo e aceleração vs. tempo. Explique as principais características dos gráficos obtidos. Q6 – Como você pode descrever fisicamente os resultados experimentais? Descreva um modelo físico para explicar os dados acima (supondo que somente a força gravitacional seja atuante sobre o corpo) e as equações relevantes que podem ser aplicadas aos dados experimentais? Q7 –Utilizando os gráficos da Q5 (não precisa redesenhar os gráficos), aplique o modelo descrito na Q6. Determine as variáveis relevantes ao modelo (aceleração e velocidade inicial) e suas respectivas incertezas.

23 Relatório (discussão dos resultados) Q8 – Discuta os valores obtidos. A velocidade inicial é compatível com o esperado para o experimento (suponha que o intervalo de tempo entre o corpo ser solto e a primeira faísca ser gerada pode assumir qualquer valor entre 0 s e 1/60 s)? Q9 – Compare o valor de aceleração obtido com a aceleração da gravidade g = 9, ,0003 m/s 2, determinada experimentalmente pelo IAG. Represente (como linhas) na figura de aceleração vs. tempo os valores obtidos de aceleração e a gravidade local. O resultado obtido é compatível com a gravidade local? Explique eventuais discrepâncias em termos da validade do modelo aplicado aos dados e das medidas experimentais efetuadas.


Carregar ppt "Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Introdução às Medidas em Física Bloco I, 9 a Aula (17/05/2005)"

Apresentações semelhantes


Anúncios Google