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IFC – INSTITUTO FEDERAL CATARINENSE - Campus Videira Departamento de Eng. Elétrica - Física Experimental 1 Professor Emerson Luiz Lapolli Execício – Leitura e interpretação de gráficos LEITURA E GRÁFICOS EXERCÍCIO 1: Em um teste do isolamento entre a carcaça de um desktop e sua placa mãe, esta foi submetia a um potencial eletrostático 𝑈 previamente estabelecidos e foram coletados valores de capacitância 𝐶 entre a placa e a carcaça. a) Preencha tabela abaixo com os valores coletados do gráfico. Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente Var. dependente b) Marque dois pontos ,𝑃1 e 𝑃2, sobre a linha de tendência e diferente dos dados experimentais, e tranponha os valores dos mesmos para a tabela a baixo. 𝑃1 𝑃2 Var. independente Var. dependente c) Com os dois os valores dos dois pontos determine os valores dos parâmetros 𝑎 e 𝑏 com suas respectivas unidades e anote na tabela a baixo. 𝑎 ( ) 𝑏 ( ) d) Considerando que foi estabelecida a relação 𝑈 = 𝑘𝐶𝑛 Determine partir dos coeficiente a e b os valores para as constantes 𝑘 e 𝑛 com suas respectivas unidades no S.I. EXERCÍCIO 2: Em um teste de uma nova composição de borracha para pneu, de auto desempenho estavam avaliando a eficiência de uma configuração de pneu com esta nova composição. Os pneus estavam montados e me um carro de 1500,0 kg sem freio do tipo ABS, o que permite o travamento das rodas. Em uma pista asfáltica comum. Com carro acelerava até uma velocidade especificada em seguida freava abruptamente. Em seguida os avaliadores media o quando o carro escorregou. Ao final publicaram os seus resultadas com o gráfico abaixo. a) Preencha tabela abaixo com os valores coletados do gráfico. Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente Var. dependente b) Marque dois pontos, 𝑃1 e 𝑃2, sobre a linha de tendência e diferente dos dados experimentais, e tranponha os valores dos mesmos para a tabela a baixo. 𝑃1 𝑃2 Var. independente Var. dependente c) Sabendo dos dados tem comportamento do tipo potência, Com os dois os valores dos dois pontos determine os valores dos parâmetros 𝑎 𝑒 𝑏 com suas respectivas unidades e anote na tabela a baixo. 𝑎 ( ) 𝑏 ( ) d) Considerando que foi estabelecida a relação Δ𝐿 = 𝑚𝑐 ℂ 𝑣1/𝜇𝑐 Determine partir dos coeficiente a e b os valores a constante ℂ utilizado e o coeficiente de atrito cinético 𝜇𝑐 entre o asfalto e o novo tipo de borracha com suas respectivas unidades. EXERCÍCIO 3: Em um experimento de massa mola oscilante foi medido o período 𝑇 para diferentes valores de massa preestabelecidos 𝑚. a) Preencha tabela abaixo com os valores coletados do gráfico. Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente Var. dependente b) Marque dois pontos, 𝑃1 e 𝑃2, sobre a linha de tendência e diferente dos dados experimentais, e transponha os valores dos mesmos para a tabela a baixo. 𝑃1 𝑃2 Var. independente Var. dependente c) Como é um equação tipo potência com expoente conhecido, considere a equação do tipo: 𝑦 = 𝑎𝑥1/2 + 𝑏. Com os dois os valores dos dois pontos determine os valores dos parâmetros 𝑎 𝑒 𝑏 com suas respectivas unidades e anote na tabela a baixo. 𝑎 ( ) 𝑏 ( ) d) Considerando que foi que equação teórica seja 𝑇 = 2𝜋√𝑚/𝑘 Determine partir dos coeficiente 𝑎 os valores para a constante elástica da mola 𝑘 considerando que o expoente seja é conhecido. EXERCÍCIO 4: Em um experimento de medida de descarga de capacitor foi medido a corrente elétrica em função do tempo. O Capacitor aprenda uma capacitância da 5,5 𝜇𝐹 com uma resistência em série de 200 𝑘Ω. a) Preencha tabela abaixo com os valores coletados do gráfico. Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente Var. dependente b) Marque dois pontos, 𝑃1 e 𝑃2, sobre a linha de tendência e diferente dos dados experimentais, e transponha os valores dos mesmos para a tabela a baixo. 𝑃1 𝑃2 Var. independente Var. dependente c) Considerando que a equação seja do tipo exponencial. Com os dois os valores dos dois pontos determine os valores dos parâmetros 𝑎 𝑒 𝑏 com suas respectivas unidades e anote na tabela a baixo. 𝑎 ( ) 𝑏 ( ) d) Considerando que foi que equação teórica seja 𝐼 = 𝐼𝑜𝑒−𝑡/𝜏 Determine partir dos coeficiente 𝑎 e 𝑏 determine os valores para a corrente inicial 𝐼𝑜 e a constante de tempo 𝜏. e) Sabendo que a constante de tempo pode ser determinada por 𝜏𝑡𝑒𝑜 = 𝑅. 𝐶, calcule o erro percentual do valor experiemtal em relação ao teórico. 𝐸% = |𝜏𝑒𝑥𝑝 − 𝜏𝑡𝑒𝑜| 𝜏𝑡𝑒𝑜 × 100 EXERCÍCIO 5: Observou-se o movimento de um bloco que desce deslizando um plano inclinado em vários ângulos 𝜃 previamente estabelecidos mantendo uma distância fixa, cuja medida é 𝐷 = 73,40 𝑐𝑚. Com auxílio de sensores óticos obteve- se um conjunto de medidas da de tempo para cada ângulo e de tempo simultaneamente, que estão representados no gráfico abaixo. a) Preencha tabela abaixo com os valores coletados do gráfico. Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente (𝑠𝑒𝑛𝜃)1/2 − − − 2062 1460 1192 1032 926 844 Var. dependente 𝑡 𝑚𝑠 5,353 3,786 3,093 2,681 2,400 2,193 b) Marque dois pontos, 𝑃1 e 𝑃2, sobre a linha de tendência e diferente dos dados experimentais, e transponha os valores dos mesmos para a tabela a baixo. 𝑃1 𝑃2 Var. independente Var. dependente a) Como é um equação tipo potência com expoente conhecido, considere a equação do tipo: 𝑦 = 𝑎𝑥1/2 + 𝑏. Com os dois os valores dos dois pontos determine os valores dos parâmetros 𝑎 𝑒 𝑏 com suas respectivas unidades e anote na tabela a baixo. 𝑎 ( ) 𝑏 ( ) b) Considerando que foi que equação teórica seja 𝐷 = 𝑔 2 𝑠𝑒𝑛 𝜃 𝑡2 Determine partir dos coeficiente 𝑎 os valores para a constante da gravidade considerando que o expoente seja é conhecido. c) Sabendo que a constante de tempo pode ser determinada por 𝑔𝑡𝑒𝑜 = 980,665 𝑐𝑚/𝑠2, calcule o erro percentual do valor experiemtal em relação ao teórico. 𝐸% = |𝑔𝑒𝑥𝑝 − 𝑔𝑡𝑒𝑜| 𝑔𝑡𝑒𝑜 × 100 RESPOSTAS 1) a) Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente U mV 1,3 11,8 30,1 52,0 76,7 103,6 Var. dependente C uF 10 50 100 150 200 250 c) Resposta: 𝑏 = 0,00571 𝑚𝑉 𝑝𝐹1,36 ; 𝑎 = 1,36 d) Resposta: 𝑘 = 1 0,0057 1,36 = 49,09 𝑝𝐹 𝑚𝑉0,735 ; 𝑛 = 1 1,36 = 0,735 2) a) Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente 𝑣 𝑘𝑚/ℎ 2,0 10,0 20,0 40,0 60,0 80,0 Var. dependente Δ𝐿 𝑚 0,37 2,99 7,37 18,15 30,74 44,68 d) ℂ = 1000 𝑘𝑔 𝑚 (𝑚 𝑠⁄ )1,3 ; 𝜇𝑐 = 0,77 3) a) Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente m 𝑘𝑔 0,03 0,063 0,095 0,186 0,25 0,345 Var. dependente 𝑇 𝑠 0,420 0,560 0,660 0,890 1,020 1,200 d) 𝑘 = 3,58 𝑁/𝑚 4) a) Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente 𝑡 𝑠 0,0 7,0 12,0 16,0 26,0 35,0 Var. dependente 𝐼 𝑚𝐴 86,7 11,9 6,5 3,7 2,2 1,1 d) 𝐼𝑜 = 81,7 𝑚𝐴; 𝜏𝑒𝑥𝑝 = 11,13 𝑠. e) 𝐸% = 1,54 % 5) a) Grandeza Unidade Valores dos dados Var. independente (𝑠𝑒𝑛𝜃)1/2 − − − 5,353 3,786 3,093 2,681 2,400 2,193 Var. dependente 𝑡 𝑚𝑠 2062 1460 1192 1032 926 844 d)𝑔 = 988,89 𝑚/𝑠2 e) 𝐸% = 0,84 %