Física Experimental 3 Eletricidade e Magnetismo (Física Médica) Equipe: Docentes: Prof. Dr. George Cardoso (até 1ª. Prova) e Prof. Dr. Eder Moraes Monitora: Michele Noccioli Técnicos de Laboratório: Fernando e Marcílio

Calculo da nota final MF = 0.35*Relatórios + 0.45*Provas + 0.2*AtividadeMonitorColega

Na data da prova os alunos podem escolher Uma das duas sessões abaixo: Premeira sessão: 17:00 as 19:00 (sala DE-22) Segunda sessão: 18:50 as 20:50 (sala DE-24) A prova será a mesma para ambas as sessões. Alunos da tarde ou da noite podem escolher qualquer uma das sessões. Na primeira sessão, so será permitida a saída dos alunos após as 18:50. Na segunda sessão os alunos devem chegar Com 5 minutos de antecedencia e não serão permitidos entrar após as 18:50. As provas serão sem consulta, sem calculadora.

Trabalho Independente 1 trabalho independente/apresentação ppt/suporte aos colegas 9 equipes de 1 ou 2 pessoas (determinar equipes hoje) Lab1 Lab2 Aluno Monitor Professor Técnico Metade 1 da equipe Metade 2 da equipe Cada equipe fará 1 experimento em horário especial na semana antes do dia da prática (marcar com monitor) Apresentação de 8 a 12 minutos no Lab ao inicio da aula do dia correspondente ao experimento feito Durante a prática, a equipe que apresentou não fará o experimento novamente: esses alunos prestarão Auxílio e suporte aos outros alunos durante toda a aula.

Orientações para o Trabalho Independente Fazer completamente o experimento durante a semana que antecede a aula Explorar o experimento para descobrir e superar os entraves técnicos Em lugar do relatório, fazer uma apresentação de 10 a 12 minutos, antes da aula para os alunos. Enfatizar: teoria, materiais e métodos, resultados, discutir os resultados, citar aplicações do fenômeno/equipamento/componentes estudados. Produzir 12 a 15 slides. Não apresentar tabelas(deixa apresentação lenta): usar graficos. Ficar presente na aula até o final, dando assistência e motivação aos alunos, junto com o monitor, professor e técnico de laboratório Extra: sugestões de melhorias e modificações no roteiro do experimento (texto, figuras, etc) Avaliação: Independência e qualidade no experimento independente Teoria, aplicação e informações úteis mostradas na apresentação, assim como ter cumprido o prazo de no máximo 15 minutos na apresentação; Desempenho, engajamento e animação como monitor-colega durante a aula

Orientações gerais Turma inteira (exceto os que vão apresentar): Ler e entender roteiro no dia anterior a prática, escrever no caderno introdução e síntese do experimento a ser realizado. Equipes de no máximo dois estudantes por bancada Desligar o equipamento, incluindo os equipamentos portáteis (multímetro, etc). A dupla que esquecer de desligar o equipamento perderá 20% da nota máxima possível do relatório. Experimentos onde o aluno faltou não poderão fazer relatório correspondente. Será reprovado o aluno que perder 4 ou mais experimentos.

Relatório O Caderno de laboratório, deve conter: 1) Relatório completo do experimento passado, focando nos resultados e discussões. 2) Depois das conclusões, antes das referencias, escrever o seu nome e o de todos os componentes do grupo que realizou o experimento e quem fez o quê no experimento. As seções resultados e discussões e as conclusões devem ser feitas individualmente. 3) Trazer no caderno a Introdução e métodos para o experimento do dia. O foco do relatório deve ser a discussão dos resultados, das discrepâncias ou concordâncias dos valores, escrevendo os algarismos significativos de forma correta. Todo equipamento comercial utilizado deve ser anotado no relatorio na seção materiais. Exemplo: multimetro digital minipa ET-2030. As medidas da seção resultados devem especificar que equipamento foi utilizado e a configuração/escala usada. Materiais não comerciais devem ser especificados como (construídos no proprio DF ou construídos durante a aula, a depender do caso)

Critérios de avaliação do relatório, incluem: Resultados, discussão e conclusão claros e completos: Interpretação e comparação dos resultados. análise das discrepâncias Conclusão baseada nos seus próprios resultados Originalidade e entendimento do experimento Organização das figuras e equações Uso adequado dos algarismos significativos e incertezas Presença da introdução, materiais e métodos do proximo experimento: o experimento a ser realizado no dia da entrega do relatório.

Provas/Avaliações Escritas Sem consulta, com no máximo 2 horas de duração Serão avaliados: Entendimento de forma conceitual dos topicos de laboratório Interpretação e comparação de resultados Uso de componentes e configurações experimentais utilizados Modificações nos sistemas estudados Cálculo de quantidades relevantes Algarismos significativos

Horários 14-18:00 (turma Tarde) 19-22:30 (turma Noite) Apresentações e suporte durante os experimentos: Iniciar a apresentação no horário de inicio da aula Tarde (chegar 13:50 para ligar o computador, testar slides e iniciar o projetor) Noite (chegar 18:50 para ligar o computador, testar slides e iniciar o projetor)

EXPERIMENTO PILOTO – Calibração e Teste dos equipamentos experimentais Preparação O que preciso medir? O que esperar dessa medida Qual o procedimento? Tenho todo o material antes de começar? Testei todos os equipamentos e cabos, fios?

Medida de Verificação Preparar para medição teste (zerar o botão de voltagem das fontes, deixar os instrumentos de medida na escala correta ou escala mais alta do que o esperado) Alinhar, conectar, posicionar a fim de conseguir ler a grandeza a ser medida (detector, laser) Parafusar e fixar os componentes opto-mecânicos firmemente O resultado está pelo menos dentro da ordem de grandeza esperada? Pedir para outra pessoa medir para ver se o resultado não ocorreu por acaso. Verificar unidades (mm, cm, Watts, etc).

Algarismos significativos e comparações Quantos algarismos significativos? Exemplo: Ajuste a fonte de alimentação para 14,0 V. 13,8 V 14,1 V 13,9 V 14,0 V

Lendo Mostradores Escalas diferentes frequentenemente mostram Leituras diferentes. Precisão não significa exatidão. No caso dos voltímetros, veremos a origem desse problema No próximo experimento (galvanômetros) http://www.designworldonline.com/how-to-determine-digital-multimeter-accuracy/#_

Vamos medir (contar) o numero de laranjas Quantas laranjas tem aí? Incerteza? Conte de novo algumas vezes? Peça para outra pessoa contar.

Representação do Resultado e Algarismos Significativos: olhar primeiro para a incerteza da medida. Exemplo 1: Incerteza : 0,345  Para < 1000 medidas so teremos um algarismo significativo (máximo 2) Valor Médio: 23,456 Incerteza : 0,3 Valor Médio: 23,5 (note que os números estão arredondados para o numero correto de alg. Sig.) Como escrever: (23,5 ± 0,3) oC Exemplo 2: Incerteza : 15,345   Para < 1000 medidas so teremos um algarismo significativo (máximo 2) Valor Médio: 141,235 Incerteza : 15 (aqui guardamos 2 algarismos significativos porque se arredondássemos para baixo seria uma mudança de 50%, que é maior que a incerteza da incerteza) Valor Médio: 141 (note que os números estão arredondados para o numero correto de alg. Sig.) Como escrever: (141 ± 15) oC

Exemplos: Supor que os números abaixo são resultado de media de 100 medidas. Como escrever com o alg. Sig. Corretos? (314148 ± 236)*10-5 (12,3213 ± 0,0123) m (9934 ± 903)*10-3 s

Distinguir desvio padrão de erro padrão Valor Médio Desvio Padrão Standard Dev. SD Erro Padrão (Standard Error SE): Desvio Padrão da Média

Comparando grandezas Desvio Padrão Interpretação depende Do histograma de valores das Medidas – interpretação simples Quando histograma se aproxima Da normal (Gaussiana) Erro Padrão (usar p-value e Ou I.C. na escrita do erro) Distribuição sempre Normal para muitos pontos

Os valores medidos concordam ou discordam?   (59 ± 5) m, I.C. 95% (50 ± 5) m I.C. 95% *obviamente que a incerteza não é zero, incertezas sempre se somam – ver no próximo slide:

Propagação de Incertezas

Propagação de incertezas através de funções Função de 1 variável com incerteza Err(x) EXEMPLO: Calcular a incerteza na área de circulo, dado que a medida do Valor do raio gerou r = ( 7 ± 2) m

Exercício: Calcular o exercício acima caso r = ( 7,000 +/- 0,010) m, 95% I.C.