introdução ao SciDAVis

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Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR
Departamento Acadêmico de Física - DAFIS
Introdução ao SciDAVis para a disciplina de 
Física Experimental 1
Prof. Jean Carlo Santos
Curitiba, 2015
Introdução ao SciDAVis para a disciplina de Física Experimental 1 Prof. Jean C. Santos
1. O que é o SciDAVis?
É um programa utilizado para apresentação gráfica e análise de conjuntos de dados. O SciDAVis é 
um programa multiplataforma (Windows, Linux e OS-X) e gratuito.
2. Conceitos gerais e termos
A figura 1 mostra o que você verá ao abrir uma sessão do SciDAVis. Nela vemos uma barra de 
menu principal, uma janela de log, uma tabela e uma janela de gráfico.
Figura 1 – Sessão do SciDAVis mostrando os principais itens presentes.
Uma tabela pode ser usada para armazenar dados, realizar cálculos e análise estatística de dados. 
As colunas da tabela podem ser rotuladas como X ou Y, para gráficos 2D, ou ainda Z, caso você 
planeje construir gráficos 3D. Além disso, a tabela pode ainda conter colunas de erros associadas as 
variáveis. Para criar uma nova tabela acesse a opção File->New->New Table ou utilize o atalho 
CTRL+T.
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A janela de gráfico pode conter um ou mais gráficos. Cada um deles é contido em uma camada 
diferente. Para criar uma nova janela de gráfico acesse a opção File->New->New Graph ou utilize 
o atalho CTRL+G. Para adicionar (remover) uma nova camada acesse a opção Graph->Add Layer 
(Graph->Remove Layer) ou utilize o atalho ALT+L (ALT+R). Para fazer um gráfico a partir dos 
dados de uma tabela, basta selecionar as colunas da tabela e acessar a opção Plot-> e escolher uma 
das opções de gráficos disponíveis.
A janela de log é utilizada para armazenar os resultados de todos os cálculos realizados. Se uma 
janela de log não está disponível, para habilitá-la basta ir na opção View->Result Log.
3. Gráficos 2D e ajustes de funções polinomiais com o SciDAVis
Vamos a um exemplo prático e bastante simples para ilustrar o uso do SciDAVis na confecção e 
análise de gráficos. A tabela 1 apresenta valores de posição e tempo coletados em laboratório para 
estudar o movimento de um carrinho se deslocando sobre um trilho de ar.
S(cm) t1(s) t2(s) t3(s) t4(s) t5(s)
10 0,394 0,391 0,401 0,400 0,398
20 0,565 0,569 0,560 0,563 0,571
30 0,698 0,687 0,676 0,685 0,698
40 0,789 0,797 0,795 0,805 0,808
50 0,886 0,885 0,885 0,875 0,892
Tabela 1 – Medidas do tempo necessário para um carrinho percorrer 5 distâncias diferentes sobre 
um trilho de ar. Para cada distância foram realizadas 5 medidas de tempo.
A partir dos valores apresentados na tabela 1 foram calculados a média
∑
i=1
n
X i /n ,
o desvio padrão amostral
√∑i=1
n
(xi− x̄)
2
n−1
e o erro experimenta
(erro instrumental+desvio padrão).
Os valores da posição e tempo médio, juntamente com seus respectivos erros experimentais, são 
apresentados na tabela 2.
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S(cm) ∆S(cm) t(s) ∆t(s)
10 0,05 0,397 0,005
20 0,05 0,566 0,005
30 0,05 0,688 0,009
40 0,05 0,798 0,004
50 0,05 0,884 0,005
Tabela 2 – Valores obtidos para a posição e o tempo médio de deslocamento, juntamente com seus 
respectivos erros.
Para fazer o gráfico dos dados da tabela 2 no SciDAVis, primeiro abrimos o programa dando um 
clique duplo sobre o ícone do aplicativo presente na área de trabalho do windows/linux/OS-X. Ao 
abrir o programa, na área de trabalho do SciDAVis estão presentes uma janela de log e uma tabela 
com duas colunas. Caso a janela de log não esteja visível, vá na opção View->Result Log para 
ativá-la.
A tabela possui inicialmente apenas duas colunas. Uma coluna para a variável independente, 
indicada por 1[X], e uma coluna para a variável dependente, indicada por 2[Y]. Para trabalhar com 
os dados apresentados na tabela 2, necessitamos inserir mais duas colunas na tabela do SciDAVis. 
Para adicionar colunas na tabela basta ir na opção Table->Add Column, ou clicar com o botão 
direito do mouse sobre a última coluna e selecionar a opção Add Columns no menu que irá abrir 
(ver figura 2).
Figura 2 – Inserindo colunas em uma tabela do SciDAVis. Para abrir o menu basta clicar com o 
botão direito do mouse sobre a coluna selecionada. A opção Add Columns adiciona uma nova 
coluna no final da tabela.
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Após inserir as duas novas colunas, para as quais é automaticamente atribuído o rótulo de variável 
independente [Y], devemos alterar sua classificação para comportar os valores das variáveis 
independente (tempo), dependente (posição) e seus respectivos erros. Para alterar a classificação de 
uma coluna, devemos selecionar a coluna e acessar a opção Table-> Set Column(s) As ou clicar 
com o botão direito do mouse sobre a coluna e acessar a opção Set Column(s) As a partir do menu 
que se abre (ver figura 3), temos cinco opções de classificação:
X – variável independente
Y – variável dependente
Z – para gráficos em 3 dimensões
X Error – erro da variável independente
Y Error – erro da variável dependente
Figura 3 – Alterando a classificação da coluna no SciDAVis. Clique com o botão direito do mouse 
sobre a coluna selecionada e na opção Set Column(s) As escolha uma das 5 classificações possíveis.
Para alterar o nome da coluna, basta selecionar a coluna e ir na aba Description localizada a direita 
na janela da tabela. Coloque o nome da coluna na opção Name e pressione o botão Apply (ver 
figura 4). Automaticamente o nome da coluna muda na tabela do SciDAVis.
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Figura 4 – Podemos alterar o título da coluna na aba Description localizada a direita na janela da 
tabela. O novo nome deve ser digitando no campo Name. Para que as alterações tenham efeito é 
necessário clicar no botão Apply.
Após preencher todas as colunas com os dados apresentados na Tabela 2, devemos apresentar o 
gráfico da posição versus tempo com seus respectivos erros, em escala linear. Para isso 
selecionamos todas as colunas da tabela pressionando a tecla SHIFT e clicando com o botão 
esquerdo do mouse sobre as colunas que queremos utilizar para construir o gráfico. Após selecionar 
as colunas, devemos acessar a opção Plot->Scatter no menu principal ou clicamos com o botão 
direito do mouse sobre a área selecionada e no menu disponível selecionamos Plot e o tipo de 
gráfico desejado, no caso Scatter, para mostrar os pontos de medida (ver Figura 5). O SciDAVis 
automaticamente reconhece as variáveis independente e dependente, apresentando os erros como 
barras horizontais e verticais.
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Figura 5 – Criando gráfico de pontos a partir dos dados apresentados na tabela. Para selecionar as 
colunas clique com o botão esquerdo do mouse sobre as mesmas, ao mesmo tempo que mantém a 
tecla SHIFT pressionada. Após selecionar as colunas, clique com o botão direito do mouse sobre a 
área selecionada e na opção Plot selecione a opção Scatter.
Ao fazer isso, uma janela de gráfico abre automaticamente. Nessa janela temos os pontos de 
medida, os erros associados, o título do gráfico, os títulos dos eixos, as escalas dos eixos e uma 
legenda (ver Figura 6 painel superior). Para alterar qualquer um dos itens presentes no gráfico basta 
dar um duplo clique com o botão esquerdo do mouse sobre o item que se deseja alterar. Ao clicar 
uma janela automaticamente se abre permitindo alterar o texto dos títulos e legenda, as propriedades 
dos eixos e as propriedades dos pontos do gráfico. Vamos formatar o gráficoalterando o título do 
gráfico para “ Posição versus tempo em escala linear”, o título do eixo y para “Posição (cm), o título 
do eixo x para “Tempo (s)”, a legenda para “dados experimentais”, o intervalo da variável 
dependente variando entre 0 e 1 segundos e diminuindo o tamanho dos pontos que representam os 
dados de medida. A formatação final do gráfico é apresentada no painel inferior da Figura 6.
Queremos agora, a partir desse gráfico, obter a equação matemática que descreve a relação entre a 
variável dependente (posição) e a variável independente (tempo). Para isso devemos fazer um ajuste 
matemático aos nossos dados de medida. Para realizar um ajuste rápido no SciDAVis, basta 
acessarmos a opção Analysis->Quick Fit no menu principal e escolher a opção de ajuste que melhor 
descreve nossos dados de medida. A primeira tentativa de ajuste será um ajuste linear (Fit Linear). 
Ao realizarmos o ajuste linear vemos que a curva matemática que resulta do ajuste não descreve 
muito bem nossos dados (ver painel superior da Figura 7). Os parâmetros de ajuste são apresentados 
na janela dos resultados de Log (ver painel inferior da Figura 7). Tentaremos um ajuste polinomial 
utilizando um polinômio de segunda ordem. Para fazer esse ajuste acessamos a opção Analysis-
>Quick Fit->Fit Polinomial … e na janela que se abre selecionamos a opção Order(1-9,1=linear) 
igual a 2. Na opção Color mudamos a cor da curva resultante do ajuste para azul (blue) para 
diferenciar do ajuste linear. O resultado do ajuste, juntamente com os valores dos parâmetros, é 
apresentado na Figura 8.
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Figura 6 – Painel superior: gráfico das variáveis tempo e posição, incluindo informações sobre os 
erros, sem formatação. Painel inferior: o mesmo gráfico após alteração do título, título dos eixos, 
legenda, escala do eixo horizontal e tamanho do símbolo apresentando os pontos de medida.
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Figura 7 – Painel superior: gráfico da posição versus tempo em escala linear contendo curva de 
ajuste linear em vermelho. Painel inferior: resultados do ajuste linear apresentados na janela de log.
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Figura 8 – Painel superior: gráfico da posição versus tempo em escala linear contendo curva de 
ajuste polinomiais de primeira (curva em vermelho) e segunda (curva em azul) ordens. Painel 
inferior: resultados do ajuste polinomial de segunda ordem, apresentados na janela de log.
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Podemos exportar o gráfico como uma figura para inserir em outro documento. Para isso 
selecionamos a opção File->Export Graph->Current no menu principal. Essa opção abre uma 
caixa onde podemos escolher a pasta onde vamos salvar a imagem, o nome do arquivo de saída e o 
formato (ver figura 9). Convém ressaltar que essa opção salva apenas o gráfico em formato de 
imagem.
Figura 9 – Janela de dialogo com informações sobre o diretório, nome do arquivo e extensão 
desejada para exportação do gráfico.
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Para salvar todas as informações (tabelas, gráficos, janelas de log) é necessário salvar todo o projeto 
do SciDAVis. Para isso basta acessarmos a opção File->Save Project no menu principal, ou usar o 
atalho CTRL+S. Uma janela pedindo o nome do arquivo e o local onde o arquivo será salvo 
aparece, onde a extensão SCIPRJ é automaticamente associada ao arquivo de saída (ver figura 10).
Figura 10 – Janela de diálogo contendo informações sobre diretório e nome do arquivo onde as 
informações do projeto serão salvas. A extensão para arquivos que vão conter projetos do SciDAVis 
é sciprj.
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3. Referências
Mais informações sobre o SciDAVis podem ser encontradas na página do programa 
(http://scidavis.sourceforge.net/) , mais especificamente no manual do usuário, disponível em 
formato PDF no endereço eletrônico:
http://www-mdp.eng.cam.ac.uk/web/CD/engapps/scidavis/scidavis.pdf
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