Lista de Exercícios P1

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LISTA DE EXERCÍCIOS – FÍSICA EXPERIMENTAL I 
 
• Escreva o número de algarismos significativos para os seguintes números: 
0,00678 
0,67800 
6,780 10-3 
6,78 10-4 
0,0678 
 
 
• Trunque (e arredonde corretamente) na primeira casa decimal os seguintes números: 
1.49566 
0.5444 
8,555 
0,9888 
6,4364 
 
 
• Trunque (e arredonde corretamente) na segunda casa decimal os seguintes números: 
1,4964 
1,4949 
2,6501 
9,9941 
9,9999 
3,5550 
8,3563 
 
 
• A interação gravitacional entre duas massas m1 e m2 dá origem a uma força atrativa, 
proporcional ao produto das massas e inversamente proporcional ao quadrado da 
distância: F ∝ m1m2 / r2. Verifique que a equação F = m1m2 / r2 é dimensionalmente errada. 
A expressão correta é F = G m1m2 / r2, em que G é a constante de gravitação universal. 
Determine as dimensões de G no S.I. 
 
 
• O valor da constante de gravitação universal é G = (667428 ± 67) 10-16 N⋅mm2⋅g-2. 
a) Escreva o valor médio de G, utilizando as unidades do sistema S.I., com dois, três e 
quatro algarismos significativos, respectivamente; 
b) Escreva o valor de G em unidades km3⋅kg-1⋅s-2 e m3⋅g-1⋅s-2. 
 
 
• O valor da densidade do glicerol à temperatura de 20 °C e pressão atmosférica é igual a 
ρ = (1265,31 ± 0,12) g⋅l-1. 
a) Escreva o valor médio de ρ com dois, três e quatro algarismos significativos, 
respectivamente. 
b) Escreva o valor de ρ em notação científica, utilizando as unidades kg⋅m-3 e g⋅cm-3. 
 
 
• Os comprimentos l1 e l2 de duas pequenas barras de metal b1 e b2 são medidos com dois 
instrumentos diferentes: IA e IB. Medições repetidas de l1 com IA retornam um valor para a 
incerteza de 0,12 mm, enquanto medições repetidas de l2 com o instrumento IB retornam 
um valor para a incerteza de 0,18 mm.Qual dos dois instrumentos é mais preciso? Explique 
sua resposta. Se IA e IB fossem utilizados para medir l1 e retornassem as incertezas 0,12 
mm e 0,15 mm, respectivamente, o que poderia ser afirmado a respeito da precisão dos 
dois instrumentos? Explique sua resposta. 
• O resultado da medição da aresta L de um cubo é 30,14 mm com uma incerteza de 
0,12 mm. Determine os valores: 
a) da incerteza relativa para o comprimento L; 
b) da incerteza relativa para a superfície do cubo; 
c) da incerteza relativa para o volume do cubo. 
 
 
• O resultado da medição do diâmetro de uma esfera é 50,12 mm com uma incerteza de 
0,14 mm. Determine os valores: 
d) da incerteza relativa para o comprimento do raio da esfera 
e) da incerteza relativa para a superfície da esfera. 
 
 
• Foram realizadas medições repetidas do tempo de queda de um corpo de massa m a partir 
de uma altura h com velocidade inicial nula. Foi utilizado um cronômetro sensível ao 
centésimo de segundo e os resultados foram: 
 
0,45 s; 0,44 s; 0,44 s; 0,46 s; 0,45 s; 0,45 s; 0,44 s; 0,44 s; 0,46 s; 0,45 s. 
 
Escreva o valor do tempo de queda com sua incerteza. 
 
 
• Foram realizadas medições repetidas do tempo de queda de um corpo de massa m a partir 
de uma altura h com velocidade inicial nula. Foi utilizado um cronômetro sensível ao 
milésimo de segundo e os resultados foram: 
 
0,452 s; 0,446 s; 0,440 s; 0,461 s; 0,458 s; 0,454 s; 0,448 s; 0,442 s; 0,448 s; 0,450 s.; 
0,454 s; 0,457 s; 0,460 s; 0,459s; 0,456 s; 
 
Escreva o valor do tempo de queda com sua incerteza. 
 
 
• Um corpo de massa m = 20,02 ± 0,21 g é conectado a uma mola de massa desprezível e 
constante elástica k = 50,04 ± 0,52 N⋅m-1. Deslocando a massa m da posição de equilíbrio 
ela começa realizar um movimento periódico. È notório que a relação entre o período T 
das oscilações e a frequência angular ω é 2π = ωT e que ω2 = k / m. 
Determine o valor e a incerteza de T. 
 
 
• Um corpo se movimenta entre os pontos A e B no intervalo de tempo t = 10,21 ± 0,34 s. 
Sabendo que os pontos A e B distam da origem do referencial, respectivamente, 10,28 ± 
0,14 m e 50,53 ± 0,14 m, determine o valor e a incerteza da velocidade média do corpo. 
 
 
• Com um paquímetro, com resolução de 0,05 mm, mede-se a aresta de um cubo de 
alumínio puro. O resultado de uma única medição é L = 40,00. Medindo repetidamente a 
massa do cubo com uma balança digital, com resolução de 0,1 g, obtém-se sempre o valor 
m = 172,8. Determine o valor da densidade do alumínio em kg⋅m-3. 
 
 
• Um carrinho se movimenta sobre um trilho de ar entre os pontos A e B, cuja distância 
(medida com uma régua) é estimada como d = 0,500 m. Devido ao processo de medição e 
às características da régua utilizada, o experimentador estima que a resolução do 
instrumento seja 2 mm. Nos pontos A e B são colocados dois photogates, ligados a um 
cronômetro digital, para medir o intervalo de tempo ∆t que o carrinho demora em percorrer 
a distância entre A e B. O cronômetro tem resolução nominal de 0,001 s e o construtor 
informa que a incerteza nas medições de tempo é igual à incerteza nominal acrescentada 
de 3 ‰ do valor medido. Os resultados de medições repetidas (todas realizadas sob as 
mesmas condições iniciais) do intervalo de tempo foram: 
 
1,201 s; 1,212 s; 1,195 s; 1,203 s; 1,200 s; 1,215 s; 1,206 s; 1,217 s; 1,199 s; 1,208 s. 
 
Determine o valor da velocidade média do carrinho.