Física Experimental I - Experimento - UFCG

1. Introdução

O experimento realizado apresentou como principais objetivos a determinação do tempo de reação individual de um experimentador e a incerteza a ser considerada na medição de um intervalo de tempo feita por o mesmo.

O material utilizado para a realização do experimento foram os seguintes:

• Corpo Básico
• Armadores
• Esfera com gancho
• Escala Milimetrada Complementar
• Cronômetro
• Régua Milimetrada
• Cordão

Logo abaixo temos o esquema da montagem dos equipamentos e os objetos utilizados.

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1. Procedimentos e Análises

Iniciou-se a experiência formando duplas em que cada um ajudaria o outro na realização do experimento. Utilizando uma régua milimetrada, posicionou-se a mesma na direção vertical com a marcação 0 mm no sentido para baixo, com o objetivo de tornar a devida marcação como posição inicial. O experimentador posicionou seus dedos indicador e polegar de maneira horizontal na marca inicial (0 mm) deixando uma pequena abertura entre a régua e seu dedos e sem realizar movimentos verticais com sua mão. Comunicou-se ao experimentador que o mesmo deveria segurar a régua ao ser solta. Sem prévio aviso o portador da régua soltou a mesma e o experimentador, utilizando de seus dedos (polegar e indicador), segurou a régua. Observou-se então a marca da régua em que o mesmo segurou e anotou-se então a mesma na tabela I-A. Posteriormente, realizou-se o mesmo procedimento com outro indivíduo e anotou-se o valor na tabela I-B. Repetiu-se então o procedimento anterior num total de vezes com cada indivíduo e anotou-se o respectivos valores nas tabelas que seguem abaixo.

Tabela I-A (Distâncias de queda)

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
s (cm)	13,00	14,50	15,00	19,30	16,40	19,90	13,90	38,00	15,60	15,70

Tabela II-A (Distâncias de queda para o colega)

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
s (cm)	23,00	9,50	3,00	12,80	16,50	10,30	12,00	13,80	21,50	12,00

Na segunda parte do experimento, utilizando-se de um pêndulo, começou-se realizando a medida do valor correspondente ao comprimento do mesmo, que foi de 66,5 cm. Posteriormente aplicou-se um pequena força na esfera do pêndulo fazendo com que a mesma oscilasse em um plano paralelo e cronometrou-se o tempo gasto para que a mesma realizasse dez oscilações, sendo que iniciou o cronômetro na contagem zero e travou-se o mesmo na contagem dez. Repetiu-se o procedimento 10 vezes para cada indivíduo da dupla e anotou-se os resultados encontrados nas tabelas II-A e II-B.

Tabela II-A (Intervalos de tempo)

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Δt (s)	16,25	16,09	16,09	16,18	16,22	16,16	16,16	16,25	16,18	16,18

Tabela II-B (Intervalos de tempo para o colega)

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Δt (s)	16,09	16,19	16,09	16,10	16,12	16,12	16,03	15,96	16,22	16,16

Com as informações contidas nas tabelas I-A e I-B foram calculados, com base no M.K.S, os tempos de queda da régua, sendo desprezado a resistência do ar e considerando g = 9,81 m/s² e que o movimento é de queda livre, logo: s = (1/2)gt². Os valores obtidos no cálculo foram anotados nas tabelas III.

Tabela III-A

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
s (m)	0,130	0,145	0,150	0,193	0,164	0,199	0,139	0,380	0,156	0,157
Δt (s)	0,163	0,172	0,175	0,198	0,183	0,201	0,168	0,278	0,178	0,179

Tabela III-B

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
s (m)	0,230	0,095	0,030	0,128	0,165	0,103	0,120	0,138	0,215	0,120
Δt (s)	0,217	0,139	0,078	0,162	0,183	0,145	0,156	0,168	0,209	0,156

Ao calcular-se o valor médio dos tempos de queda da Régua para a tabela III-A, temos que o mesmo é de 0,190 s. Já para a tabela III-B o valor médio dos tempos de queda da Régua corresponde a 0,161 s.

Realizando o tratamento estatístico para o conjunto de intervalos de tempo anotados nas tabelas II temos que o valor médio e o correspondente desvio padrão da média para a tabela II-A é (16,176±0,018) s e para a tabela II-B é (16,108±0,024) s.