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INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE
PRIMEIRA PROVA (P1) DE LABORATÓRIO DE FÍSICA III - 2021.1
PERÍODO REMOTO
DATA: 19/10/2021
INSTRUÇÕES PARA ESTA AVALIAÇÃO
1. Em folhas de papel a parte, escreva seu nome (em todas), o seu curso e enumere as folhas.
2. Resolva as questões nessas folhas com caneta azul ou preta. Não use grafite.
3. TODAS as questões devem ser EXPLICADAS EM DETALHES com texto e cálculos (sempre que houver).
Questões sem textos explicativos detalhados, mesmo contendo cálculos, não serão corrigidas.
4. A prova deve ser realizada individualmente, sem a participação de outras pessoas.
5. Ao finalizar a prova faça o upload no campo próprio até o dia/horário estabelecidos pelo professor.
Certifique-se que todas as respostas foram incluidas e que o arquivo digitalizado esteja claro e limpo.
Administre seu tempo para que suas respostas sejam entregues dentro do prazo estipulado.
6. A prova será corrigida entre zero e dez, com precisão de uma casa decimal.
7. Por padrão, para toda a avaliação, considere que apenas uma única medida foi realizada, a não ser
que seja especificado um caso diferente desse.
Formulário
x = 1
n
∑n
i=1 xi ∆xi = xi − x ∆f(x1, x2, ..., xn) =
∑n
i=1
∣
∣
∣
∂f
∂xi
∣
∣
∣
∆xi g ±∆g = gmax+gmin2 ±
gmax−gmin
2
y = ax+ b a = yx−y x
x2−x2
a =
n
∑
n
i=1
(xiyi)−
∑
n
i=1
xi
∑
n
i=1
yi
n
∑
n
i=1
x2
i
−(
∑
n
i=1
xi)
2 ∆a =
S
√
∑
n
i=1
(xi−x̄)2
= S√
n(x2−x̄2)
b = x
2 y−x xy
x2−x2
= ȳ − ax̄ b =
∑
n
i=1
x2
i
∑
n
i=1
yi−
∑
n
i=1
xi
∑
n
i=1
(xiyi)
n
∑
n
i=1
x2
i
−(
∑
n
i=1
xi)
2 =
1
n
(
∑n
i=1 yi − a
∑n
i=1 xi)
∆b = S
√
1
n
+ x̄
2
∑
n
i=1
(xi−x̄)2
= S
√
1
n
(
1 + x̄
2
x2−x̄2
)
S2 =
∑
n
i=1
(yi−axi−b)
2
n−2
V = Ri
O enunciado a seguir refere-se às questões 1 e 2.
As grandezas e seus respectivos valores apresentados a seguir foram obtidos a partir de experimentos por um profissio-
nal experiente. Faça o que se pede a seguir considerando A para analógico e D para digital e escreva suas respostas de acordo
com os conteúdos apresentados na disciplina.
(i) R = 0, 00826 Ω (D). (ii) V = 14, 23 V (D). (iii) i = 4, 00072 A (A).
Questão 1 - As precisões dos instrumentos de medidas usados são, respectivamente:
(a) 0,008 Ω; 0,2 V; 0,0007 A (b) 0,001 Ω; 0,1 V; 0,0001 A (c) 0,00006 Ω; 0,03 V; 0,00002 A
(d) 0,0002 Ω; 0,2 V; 0,0007 A (e) 0,00001 Ω; 0,01 V; 0,0001 A (f) 0,00001 Ω; 0,01 V; 0,00001 A
(g) 0,00005 Ω; 0,05 V; 0,00005 A (h) 0,0001 Ω; 0,1 V; 0,0001 A (i) 0,0005 Ω; 0,5 V; 0,0005 A
(j) Nenhuma das alternativas anteriores.
Questão 2 - Os desvios avaliados são, respectivamente:
(a) 0,00005 Ω; 0,05 V; 0,0005 A (b) 0,0005 Ω; 0,5 V; 0,005 A (c) 0,00001 Ω; 0,01 V; 0,0005 A
2
(d) 0,00005 Ω; 0,05 V; 0,0001 A (e) 0,00001 Ω; 0,01 V; 0,0001 A (f) 0,00001 Ω; 0,01 V; 0,00001 A
(g) 0,00005 Ω; 0,05 V; 0,00005 A (h) 0,0001 Ω; 0,1 V; 0,0001 A (i) 0,0005 Ω; 0,5 V; 0,0005 A
(j) Nenhuma das alternativas anteriores.
Questão 3 - Os dados a seguir são resultados de cálculo de médias, encontrados a partir de várias medidas repetidas
de uma mesma variável sob as mesmas condições e circunstâncias. Esses valores são “brutos”e, apesar de serem corretos,
não estão em conformidade com as regras de Algaŕısmos Significativos (AS).
(i) q = 4, 65µC, ∆q = 0, 170µC. (ii) U = 29, 008 N/C, ∆U = 1, 68 N/C. (iii) V = 127, 30 V, ∆V = 19, 43 V.
Segundo as regras de AS, a alternativa que contém as expressões corretas para a apresentação final das medidas e seus
correspondentes desvios, respectivamente, é:
(a) (4, 65± 0, 17)µC, (29, 0± 1, 7) N/C, (127, 3± 19, 4) V (b) (4, 6± 0, 1)µC, (29± 1) N/C, (127± 19) V
(c) (4, 6± 0, 2)µC, (29± 2) N/C, (127± 19) V (d) (4, 7± 0, 2)µC, (29± 2) N/C, (12± 2) V
(e) (47± 2).10µC, (29± 2) N/C, (12± 2).10 V (f) (47± 2).10−1µC, (29± 2).100 N/C, (13± 2).10−1 V
(g) (47± 2).10µC, (29± 2).100 N/C, (13± 2).10 V (h) (47± 2).10−1µC, (29± 2).100 N/C, (13± 2).10 V
(i)(47 ± 2).100µC, (29± 2).101 N/C, (13± 2).10 V (j) Nenhuma das alternativas anteriores.
Questão 4 - Para a realização de um experimento para o qual precisa-se medir as resistências de dois resistores a se-
rem associados, dispõe-se de dois mult́ımetros: um analógico (1) e outro digital (2), ambos com mesma precisão (igual a
0,1 Ω).
A partir desses dados, considere as afirmações seguintes considerando que apenas uma única medida é realizada e tem-se por
objetivo a minimização de erros no resultado final para o valor de resistência equivalente.
A única alternativa correta é:
(a) Tanto para associações em série quanto em paralelo, a melhor alternativa sempre será o uso do mult́ımetro 1.
(b) Tanto para associações em série quanto em paralelo, a melhor alternativa sempre será o uso do mult́ımetro 2.
(c) Apenas para associações em série a melhor alternativa sempre será o uso do mult́ımetro 1.
(d) Apenas para associações em série a melhor alternativa sempre será o uso do mult́ımetro 2.
(e) Não há diferença em usar qualquer um dos multimetros para qualquer tipo de associação.
(f) Sempre deve-se priorizar o uso de instrumentos digitais frente aos analógicos.
(g) Nada se pode afirmar sobre o mult́ımetro a ser usado pois dependerá dos valores a serem medidos.
(h) Nenhuma das alternativas anteriores.
Questão 5 - Marque com um V as afirmativas verdadeiras e, com F, as falsas.
( ) Quando se mede corretamente uma grandeza qualquer, uma única vez, a única fonte de erro considerada é a ins-
trumental.
( ) Sempre que posśıvel é recomendada a medida repetida de uma determinada grandeza sob as mesmas condições para
que seja posśıvel para a obtenção de desvios médios, já que esses são sempre menores do que os desvios obtidos de uma única
medida.
( ) Sobre o Método de Mı́nimos Quadrados apresentados na disciplina, ele sempre fornece resultados finais de coeficientes
com os menores erros posśıveis, desde que a relação entre as grandezas envolvidas seja linear.
( ) De acordo com o apresentado na disciplina, a única função da linearização algébrica é identificar a relação linear entre
as grandezas envolvidas ou funções delas.
( ) De acordo com o apresentado na disciplina, não se deve obter fatores de escalas para eixos de papéis em escala não-linear,
diferente dos eixos em escala linear.
( ) De acordo com os experimentos realizados no laboratório, para que seja necessária a eletrização de um corpo qualquer,
independente do processo usado, é necessário apenas mais um segundo objeto carregado eletricamente.
( ) A única função de um eletroscópio é indicar se em um determinado local do espaço possui ou não concentração de carga
elétrica de mesmo sinal, embora não seja posśıvel identificar o sinal dessa carga apenas com ele.
( ) Sobre experimento apresentado na disciplina, a partir do qual linhas de força foram mapeadas para diferentes pares de
eletrodos, foi posśıvel verificar que, no interior dos eletrodos de menor raio, não havia orientação preferencial das sementes
de grama.
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O enunciado a seguir refere-se às questões de 6 e 7.
Um estudante recebeu 5 resistores de mesma resistência elétrica nominal (Rn) para medi-las com um mult́ımetro. En-
tretanto, todos os 5 resistores foram préviamente pintados de uma cor única, sólida e opaca, de forma que todas as suas
faixas coloridas padrão estivessem completamente cobertas (inviśıveis). A Tabela seguinte apresenta os valores das medidas
de resistência elétrica (R) dos 5 resistores. Faça o que se pede a seguir.
i R (Ω)
1 4474
2 4461
3 4999
4 4937
5 4458
Questão 6 - Encontre o valor médio de R e seu respectivo desvio médio ∆R, com base nos dados da Tabela.
Questão 7 - A partir dos valores da Tabela e dos dados calculados no item (a), escreva qual deve ser o valor de Rn, e
quais devem ser as cores das listras tomando por base o código de cores de resistores. Use os campos próprios a seguir.
Rn = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .
Cor da faixa 1 Cor da faixa 2 Cor da faixa 3 Cor da faixa 4
Questão 8 - Um grupo de estudantes realizou um experimento com um circuito elétrico contendo um resistor e um ge-
rador elétrico e obteve os seguintes resultados:
V (V) 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0
i (mA) 10,9 25,7 42,2 61,5 79,8
a) Construa um gráfico linearizado envolvendo as grandezas i e V no papel linear seguinte. Apresente os fatores de escalas
(FE) nos campos próprios.
FE para o eixo horizontal: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FE para o eixo vertical: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
b) Por regressão linear (correspondente ao item (a)) encontre a resistência elétrica deste resistor (se isto for posśıvel) em
Ohms.
c) Indique o conjunto de faixas de cores deste resistor baseado no item (b) considerando que este possui 4 faixas e uma
tolerância de 1%.
Cor da faixa 1 Cor da faixa 2 Cor da faixa 3 Cor da faixa 4
d) Considerando a equação obtida no item (b) na forma i = AV +B, segundo a teoria, qual deveria ser os valores de A e B.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Código de cores para resistores.
Num. 0 1 ou 1% 2 ou 2% 3 4 5 6 7 8 9 5% 10%
Cor Preto Marrom vermelho Laranja Amarelo Verde Azul Violeta Cinza Branco Ouro Prata