Tratamento de dados utilizando o programa SciDAVis

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Instituto de Ciência e Tecnologia
Tratamento de dados utilizando o programa SciDAVis
Fenômenos Eletromagnéticos Experimental
Arielle Cristine Nobre Alves, 156287
Pedro Augusto Rodrigues Pinheiro, 156322
Rodrigo Yuji Adachi Tanaka, 148173
Professor Dr. Rossano Lang
São José dos Campos, São Paulo
Abril de 2023
Introdução
A atividade a seguir consiste na
aplicação de dados experimentais em um
programa de plotagem de gráficos e foi
realizada com o fito de determinar os
coeficientes angulares de uma reta e dos
parâmetros de ajustes de funções não lineares.
Metodologia
Utilizou-se o programa SciDAVis
como ferramenta para a plotagem dos gráficos
a partir dos dados analisados.
Procedimento
A partir dos dados contidos nas
tabelas, aplicou-se os valores no SciDAVis a
fim de se obter os gráficos.
Relação linear entre grandezas
Os dados referem-se à corrente medida através
de um resistor como função da tensão aplicada
entre os terminais. Adicionando os dados na
tabela do Scidavis, tem-se:
Plotando o gráfico com os dados da tabela
acima no Scidavis, tem-se:
A partir desse gráfico, fazendo o ajuste linear,
tem-se:
Como se pode observar, é um ajuste adequado
a se aplicar - considerando os dados da tabela
e tendo como base o coeficiente R de
correlação.
Sendo A o coeficiente angular e B o
coeficiente linear, a equação da reta será:
y = Ax + B
B (y-intercept) = 0,0220000000000002 +/-
0,00683130051063973
A (slope) = 0,988363636363636 +/-
0,00220192753025272
Seguindo as regras de arredondamento e as
incertezas e considerando o primeiro dígito
diferente de zero, então a equação da reta
corresponde a:
I = (0,988 +/- 0,002) V + 0,022 +/- 0,007
É notável que , então𝐴 = 1/𝑅 𝐴 = 𝑅−1
aplicando a fórmula de propagação de erro
para descobrir R e sua respectiva incerteza:
onde e , então:𝑥𝑚 = 𝑅−1 𝑤 = 𝑅 
= 0,0022540809271𝛔𝑤
Então, a resistência R será:
R = (1,012 +/- 0,002)Ω
Relação não linear entre grandezas e
transformação dos dados
Considerando os dados da tabela e
adicionando-os na tabela do Scidavis tem-se:
Plotando o gráfico da tabela acima, com y
como função de x, no Scidavis, tem-se:
Como se pode observar, não é linear.
Supondo que a relação y e x é do tipo y=ax³,
plotando o gráfico e fazendo o ajuste
polinomial de ordem 3, tem-se:
A equação da função polinomial:
a0+a1*x+a2*x^2+a3*x^3
a0 = 1,18127729820117e-13 +/-
6,07269965688931e-14
a1 = 2 +/- 2,22671513530499e-15
a2 = 0 +/- 1,71922923165669e-17
a3 = -5,9292306307801e-21 +/-
3,42075385715023e-20
Considerando dois algarismos significativos,
tem-se:
a0 = 1,18 +/- 6,07
a1 = 2 +/- 2,27
a2 = 0 +/- 1,72
a3 = -5,93 +/- 3,42
Carregando um capacitor
A tabela mostra a evolução temporal da tensão
que passa através de um circuito
resistor-capacitor. Sendo τ a constante
capacitiva do circuito RC. Ajustando o gráfico
para encontrar tal constante, tem-se:
Utilizando a equação a qual descreve o
comportamento da tensão tem-se a função:
V(t): V0*(1-exp(-x/T))
V0 = (4,93019027744422 +/-
0,066288171586773)v
T = (0,087256355308568 +/-
0,00431480963122869)s
Determinando a constante τ = RC pelos
valores nominais do dispositivo eletrônico:
τ = 1,00 kΩ✕ 100µF
τ = 0,1 s
Calculando a incerteza de τ:
Em que: w = τ, x = R, y = C
𝛔τ = 0,0707106781186
Logo,
τ = (0,10 +/- 0,07s
Conclusão
A atividade foi realizada com sucesso
e o uso da ferramenta Sci DAVis possibilitou a
obtenção de resultados satisfatórios.