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INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE
SEGUNDA PROVA (P2) DE LABORATÓRIO DE FÍSICA III - 2021.1
PERÍODO REMOTO
DATA: 30/11/2021
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 = 1n
∑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 +
x̄2
∑
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 Req =
∑
iRi 1/Req =
∑
i 1/Ri Q = CV Ceq =
∑
iCi 1/Ceq =
∑
i 1/Ci
VC = Vo(1− e−t/RC) VR = Voe−t/RC q = Q(1− e−t/RC) = CVo(1− e−t/RC)
P = V i i = VoR e
−t/RC ΦB =
∫
~B. ~dA ǫ = −dφB/dt ~F = i~L× ~B
Questão 1 - Em um quadro de lâmpadas incandecentes, como o visto no experimento no Laboratório de F́ısica III, três
lâmpadas (R1, R2 e R3) são associadas conforme a Figura seguinte.
A potência nominal das lâmpadas R1, R2 e R3, para uma tensão de 100 V, são, respectivamente, 100 W, 100 W e 60 W.
Assumindo que a resistividade do material dos filamentos não muda com a temperatura, faça o que se pede a seguir.
a) Mostre qual deve ser a leitura de um volt́ımetro posto adequadamente em cada uma das lâmpadas.
V1 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V2 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V3 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
b) Diga a ordem crescente de intensidade de brilho das três lâmpadas.
2
O enunciado seguinte refere-se às questões 2, 3 e 4.
Considere um circuito RC, no qual R = 2, 5 MΩ e C que foram submetidos a uma bateria ideal de fem constante (como
no experimento realizado em aula). Durante o processo de carga do capacitor, foram obtidos os dados conforme a Tabela
seguinte.
VC (V) 49,2 82,7 105,0 130,1 135,9
VR (V) 100,5 67,1 44,8 19,7 13,8
t (s) 20 40 60 100 120
Questão 2 - Obtenha uma relação matemática linear envolvendo VC e t. Identifique as variáveis dependente e independente,
além dos coeficientes angular e linear. No campo seguinte, faça um gráfico linear a partir da linearização obtida. Apresente
seus fatores de escala (FE) horizontal e vertical, bem como todas as coordenadas do conjunto de pontos.
Atenção: Elabore um gráfico no qual o primeiro e o último pontos NÃO sejam plotados juntos às margens do campo desti-
nado ao gráfico.
FE para o eixo horizontal: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FE para o eixo vertical: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Questão 3 - Por meio de Regressão Linear (Método de Mı́nimos Quadrados) e de acordo com visto em Teoria de Er-
ros, determine a constante de tempo do circuito (τ), a fem da bateria (Vo) e C. É obrigatório o uso da tabela abaixo para
organização dos cálculos.
τ = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vo = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Questão 4 - Determine a precisão dos instrumentos de medidas utilizados e os respectivos desvios avaliados, sabendo-
se que todos são digitais.
Precisão do volt́ımetro: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Desvio: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Precisão do ohmı́metro: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Desvio: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Precisão do cronômetro: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Desvio: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Questão 5 - Nos terminais A e B do circuito esquematizado na figura seguinte é aplicada uma ddp de 10V.
A seguir faça o que se pede.
a) Determine a leitura de um volt́ımetro posto adequadamente nos terminais do resistor de 1 Ω.
V(r=1Ω) = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
b) Determine a leitura de um ampeŕımetro posto adequadamente no fio condutor indicado pela barra em cinza claro (abaixo
da linha do circuito).
i = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
c) Por meio de linhas cont́ınuas desenhadas na figura seguinte, indique uma posśıvel ligação do circuito dado.
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Questão 6 - Em uma aula de laboratório estudantes enrolaram um fio condutor em um cilindro conforme ilustra a fi-
gura seguinte. Após várias voltas o cilindro-guia foi retirado e aplicada uma diferença de potencial nas duas extremidades
desse fio (conforme a mesma figura). Descreva e explique baseado na Teoria Eletromagnética o que ocorrerá se aproximarmos
o pólo norte de um imã permanente à extremidade direita desse dispositivo.