O Estudo Dirigido Erros e Medidas

UNIVERSISDADE DE BRASISLIA INSTITUTO DE FISICA

FÍSICA 2 EXPERIMENTAL        TURMA K        1ª SEM 2012

ALUNO:        MATRICULA_         

ESTUDO DIRIGIDO

1º QUESTÃO

Uma bolinha rola sobre uma mesa e cai no chão, como mostra a figura. Mediu- se a altura da mesa: H = 80,0 ± 0,1cm. O lançamento da bolinha foi repetido 10 vezes, e os pontos de impacto da bolinha com o chão são registrados num papel pardo com o auxilio de uma folha de papel carbono. Os valores medidos para o alcance da bolinha em cada um dos lançamentos estão registrados na tabela abaixo.

[pic 1][pic 2][pic 3]

1. Determine a melhor estimativa para o alcance da bolinha e a respectiva incerteza.

1. Determine o tempo de queda da bolinha e a respectiva incerteza.

1. Determine a velocidade com que a bolinha sai da mesa e a respectiva incerteza.

2º QUESTÃO

Para determinar a aceleração da gravidade local fez-se um experimento em que o período de oscilação (T) de um pêndulo simples foi medido em função do seu comprimento (L). Os dados obtidos são mostrados na tabela abaixo.

[pic 4][pic 5]

1. Trace um gráfico de período (T) em função do comprimento (L) em escala linear.

1. Que tipo de relação a forma do gráfico sugere para a relação entre as variáveis T e L ? (Do tipo linear (T = A + B L), do tipo potência ( T = C Ln) ou do tipo exponencial (T = C0 exp n t))
2. Se a forma do gráfico não é uma reta, deve-se usar o método de linearização para determinar os parâmetros da equação. Neste caso, qual a escala apropriada para linearizar o gráfico de T = f (L)? Trace o gráfico na escala apropriada para obter uma reta.

1. Qual a equação de reta que aparece no segundo gráfico?

1. O coeficiente angular da reta corresponde a que parâmetro da equação (C ou n)? E o coeficiente linear?

1. Determine a partir do gráfico os valores dos parâmetros C e n.

1. Escreva a equação de T = f (L) que resultou da análise gráfica.

1. O modelo teórico para o pêndulo simples prevê que, para pequenos ângulos de oscilação, o período varia com o comprimento (L) segundo a equação T=2π√(L/g). Onde g é o valor da aceleração da gravidade no local. Determine o valor de g a partir da análise de dados realizada.

3º QUESTÃO[pic 6]

Observamos diariamente que objetos quentes esfriam até a temperatura do meio ambiente. Se a diferença de temperatura ∆T entre um objeto e sua vizinhança (∆T=Tobj–Tviz) não for muito grande, a taxa de resfriamento do objeto será proporcional, aproximadamente, à diferença de temperatura, isto é,

d ∆T = - A (∆T) dt[pic 7]

onde A é uma constante. O sinal negativo aparece porque ∆T decrescerá com o tempo se ∆T for positivo. Isto é conhecido como Lei de Newton do Resfriamento. Se, no instante t=0, a diferença de temperatura é ∆T0, integrando a equação acima podemos mostrar que

∆T = ∆T0 exp (- A t) Num tempo posterior.

Aplique a lei de Newton do resfriamento como hipótese para analisar o seguinte experimento: Um termômetro de vidro com mercúrio é colocado em água fervente por alguns minutos e depois retirado. A temperatura é observada várias vezes após o termômetro ter sido removido e está indicada na tabela.

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