Modelo de Relatório de Física experimental

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UNIVERSIDADE TIRADENTES
DIRETORIA DE GRADUAÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO
Lei de hooke
(Título da prática experimental)
MARA DOS SANTOS
RITA DE ANDRADE
(Nomes completos/Ordem alfabética)
Aracaju/SE
Fevereiro/2016
MARA DOS SANTOS
RITA DE ANDRADE
(Nomes completos/Ordem alfabética)
Lei de hooke
(Título da prática experimental)
Relatório da prática experimental “Lei de Hooke”, realizada em fevereiro de 2013, da disciplina Física I, turma N01, ministrada pelo Prof. Dr. José Elisandro de Andrade, na Universidade Tiradentes.
Aracaju/SE
Fevereiro/2016
ÍNDICE
1. Introdução.............................................................................................................. 04
2. Objetivos................................................................................................................ 06
3. Materiais e métodos.............................................................................................. 06
4. Resultados e discussões....................................................................................... 07
5. Conclusão.............................................................................................................. 11
6. Bibliografia............................................................................................................. 11
 INTRODUÇÃO (PARA TÍTULOS, USA-SE FONTE NUMERO 14)(DEPOIS DO TÍTULO DAR 2 ESPAÇOS)
	(DEVE-SE FAZER UMA DESCRIÇÃO DA TEORIA ENVOLVIDA NO EXPERIMENTOS, COM EQUAÇÕES, FIGURAS E ETC)(FONTE TIMES NEW ROMAN OU ARIAL 12) (MARGENS SUPERIOR E ESQUERDA 3 CM, INFERIOR E DIREITA 2 CM) (ESPAÇAMENTO 1,5)(INICIO DO PARÁGRAFO COM RECUO DE 2 CM). SEGUE ABAIXO UM EXEMPLO.
Diz-se que um corpo está em queda livre quando está caindo no vácuo, ou seja, livre da ação da resistência do ar e do empuxo, apenas sob a ação da gravidade (figura 1). Qualquer corpo em queda livre cai com a mesma aceleração , independentemente da sua massa, densidade ou forma. 
A aceleração é freqüentemente conhecida como aceleração gravitacional. O valor de varia de ponto a ponto na superfície da Terra, dependendo da altitude e da latitude. A sua direção é vertical em cada ponto e seu sentido é "para baixo". O seu valor médio, ao nível do mar, é .
A queda livre só é verificada no vácuo, mas dependendo do corpo em queda, podemos desprezar os efeitos da resistência do ar. 
Figura 1: Diagrama ilustrativo da queda livre.
As equações para a queda livre são as mesmas usadas para movimentos com aceleração constante (Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, MRUV):
 (Eq. 1)
Como 
 (Função da posição) (Eq. 2)
Em que:
: posição final ();
: posição inicial ();
: velocidade inicial ();
: aceleração da gravidade ();
: tempo ().
No instante da queda, ou seja, em , a velocidade inicial é , . Chamando a posição inicial de altura e a posição final . Desta forma a equação 2 reduz-se a:
 (Função da posição) (Eq. 3)
Desta forma, sabendo a altura da queda , e o tempo de queda , é possível determinar o valor da aceleração da gravidade local .
 (Eq. 3)
 OBJETIVOS
(OS OBJETIVOS DEVEM COMEÇAR SEMPRE COM VERBO NO INFINITIVO: ESTUDAR, DETERMINAR, CALCULAR, OBSERVAR, VALIDAR, ETC). SEGUE ABAIXO ALGUNS EXEMPLOS
Estudar o movimento de um corpo em queda livre;
Determinar o valor da aceleração da gravidade local;
Estudar o movimento parabólico;
Determinar a velocidade de lançamento da esfera;
Determinar experimentalmente o alcance da esfera lançada horizontalmente;
Comprar o alcance teórico com o experimental e calcular o erro relativo .
MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais utilizados (PARA SUBTÍTULOS, USA-SE FONTE NUMERO 14)(DEPOIS DO SUBTÍTULO DAR 2 ESPAÇOS)
 (FAZER A DESCRIÇÃO DOS MATERIAS UTLIZADOS, SE POSSÍVEL MARCA, MODELO, ANALÓGICO OU DIGITAL ETC)(INTERESSANTE TAMBÉM COLOCAR UM DIAGRAMA – ESBOÇO – DO APARATO UTILIZADO OU FOTO). SEGUE UM EXEMPLO:
Para a realização deste experimento são necessários (figura 2.3): esfera presa a um fio (1); eletroímã (2); sensor ótico (3); cronômetro digital (4); chave 2 polos/2 posições (5); tripé e haste de sustentação (6); régua ou trena; transferidor.
Figura 2: Aparato experimental utilizado.
3.2. Procedimento Experimental
(DESCREVER COMO FORAM FEITAS AS MEDIDASFAZER A DESCRIÇÃO DOS MATERIAS UTLIZADOS, SE POSSÍVEL MARCA, MODELO, ANALÓGICO OU DIGITAL ETC) Inicialmente, todos os 194 dados foram lançados (número inicial de núcleos, ou seja, N0 = 194 para o instante ou lançamento número 0) e em seguida retirados aqueles cuja face 5 encontrava-se pra cima. Estes dados foram considerados como os nuclídeos que decaíram. Este procedimento foi feito cerca de 15 vezes. Os dados foram organizados numa tabela, em que se tem o número do lançamento (L) e o número de núcleos que não decaíram (N). O número do lançamento (L) corresponde à unidade de tempo (t, na eq. 1.2) de decaimento da nossa amostra. Esta foi considerada a primeira amostra.
Os dados experimentais podem ser vistos nas tabelas 1 e 2.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Com os dados obtidos no procedimento experimental, construímos as tabelas 1 e 2 que nos dá o número de núcleos não decaídos para cada lançamento em todas as amostras. (NUMERAR E LEGENDAR AS TABELAS)(FAZER OS CÁLCULOS PEDIDOS NO GUIA DO LABORATÓRIO)
Tabela 1: Número de núcleos não decaídos (N) para cada lançamento (L) das amostras de 1 a 15.(FONTE 10 E ESPAÇAMENTO SIMPLES)
	Amostra
Lançamento (L)
	01
	02
	03
	04
	05
	06
	07
	0
	194
	194
	194
	194
	194
	194
	194
	1
	157
	160
	161
	157
	160
	156
	155
	2
	127
	133
	139
	130
	132
	126
	127
	3
	105
	112
	113
	103
	104
	112
	102
	4
	90
	96
	98
	90
	86
	93
	90
	5
	78
	83
	79
	74
	72
	78
	76
	6
	64
	73
	71
	67
	61
	58
	64
	7
	52
	61
	60
	63
	50
	46
	58
	8
	48
	51
	48
	48
	45
	34
	53
	9
	42
	43
	41
	42
	40
	30
	47
	10
	35
	35
	34
	38
	35
	29
	38
	11
	26
	30
	30
	33
	29
	25
	33
	12
	21
	22
	23
	31
	28
	22
	27
	13
	15
	19
	21
	26
	25
	16
	22
	14
	13
	17
	17
	23
	20
	15
	21
	15
	12
	12
	16
	21
	17
	13
	20
Com os resultados das tabelas 1 e 2, foi calculado o número médio de núcleos não decaídos e o seu desvio padrão () em cada lançamento, utilizando as 30 amostras.
Os resultados podem ser vistos na tabela 3.
 Tabela 3: Número médio de núcleos não decaídos e o seu desvio padrão em cada lançamento, utilizando as 30 amostras. (GRANDEZAS E UNIDADES COM SUAS RESPECTIVAS INCERTEZAS)
	Lançamento
	
	0
	194 ± 0
	1
	162 ± 1
	2
	136 ± 1
	3
	113 ± 1
	4
	95 ± 1
	5
	79 ± 1
	6
	66 ± 1
	7
	55 ± 1
	8
	46 ± 1
	9
	39 ± 1
	10
	33 ± 1
	11
	27 ± 1
	12
	23 ± 0,9
	13
	19 ± 0,8
	14
	16 ± 0,7
	15
	14 ± 0,7
	Com os dados da tabela 3, foi construído o gráfico 1, que mostra o Número médio de núcleos não decaídos e o seu desvio padrão em função do lançamento.
Gráfico 1: Número médio de núcleos não decaídos e o seu desvio padrão 
() em função do lançamento.
	Como é de se esperar pela Lei do Decaimento Radioativo, o número médio de núcleos não decaídos de uma dada amostra diminuiu com o passar do tempo (no nosso caso, com o número de lançamentos), e esta diminuição apresenta um caráter exponencial bastante evidente no gráfico 1. Foi feito o ajuste de decaimento exponencial, utilizando o Software MicrocalTM OriginTM 6.0, onde a curva ajustou-se a todos os pontos dentro das incertezas.
	Temos que:
Em que:
: número de núcleos que não decaíram;
N0: número inicial de núcleos;
: constante de decaimento;
t: número do lançamentoE aplicando o logaritmo neperiano, teremos:
 
Se chamarmos (constante), teremos:
	Portanto, se fizermos um gráfico de ln () em função do lançamento L, o coeficiente linear da reta será ln N0, e o coeficiente angular -.
Gráfico 2: Gráfico monolog do número médio de núcleos não decaídos
() em função do número do lançamento.
	Foi feito o ajuste da reta do gráfico ln X L, utilizando o Software MicrocalTM OriginTM 6.0, onde a curva ajustou-se a todos os pontos.
Então construindo o gráfico e aplicando o ajuste linear, encontramos como coeficiente linear 5,261 ± 0,005 e coeficiente angular -0,1776 ± 0,0005.
Como ln N0 = 5,261 → N0 = e5,261 → N0 = 192,7 núcleos
Então: N0 = 192,7 ± 0,2 núcleos
O gráfico nos dá que o número inicial de núcleos é de 192,7 ± 0,2. Este valor é 0,7% menor que o valor exato que era de 194.
Erro relativo = : 
Para calcular a constante de decaimento através do gráfico 2, foi utilizado o seu coeficiente angular, já que este é igual a – .
Assim:
-  = - 0,1776 ± 0,0005
 = 0,1776 ± 0,0005 L-1
Como:
Portanto, encontramos:
t1/2 = 3,90 ± 0,01 L
Os resultados são bastante precisos, pois possuem uma pequena incerteza, mostrando assim a eficácia do experimento realizado. Porém, não foi possível comparar com resultados de núcleos existentes na literatura e discorrer sobre a exatidão do experimento, por não tratar-se de núcleos reais. 
CONCLUSÃO
(DESCRIÇÃO DOS PRINCIPAIS RESULTADOS OBTIDOS) A reprodução da experiência da Lei do Decaimento Radioativo mostrou o caráter probabilístico do decaimento de núcleos radioativos a partir de um experimento bastante simples. A Lei do Decaimento Radioativo é uma função que descreve muito bem o decaimento de núcleos radioativos existentes numa amostra a partir do conhecimento do número inicial de núcleos radioativos e da constante de desintegração.
Apesar de ser um experimento bastante simples, o uso de dados para o estudo da Lei de Decaimento Radioativo foi bastante válido, já que para se fazer um experimento com núcleos reais, seriam necessários radioisótopos de meia-vida bastante curta e de detectores de radiação.
Através do experimento, pudemos encontrar a constante de desintegração = (0,1776 ± 0,0005 L-1) e o tempo de meia-vida t1/2 = (3,90 ± 0,01 L) do sistema estudado. Os resultados são bastante precisos, mostrando assim a eficácia do experimento realizado. No entanto, por não tratar-se de núcleos reais não pudemos comparar com resultados de núcleos existentes na literatura e discorrer sobre a exatidão do experimento. 
BIBLIOGRAFIA
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