0 - INTRODUCAO

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INTRODUÇÃO
	Uma definição precisa do que é Física é difícil. A grosso modo pode-se dizer que a Física estuda as interações entre matéria e as diversas formas de energia. Mas se é difícil caracterizar exatamente o que é Física, definir sua metodologia é algo mais fácil. Você certamente já ouviu dizer que Física é uma ciência exata e, com certeza já ouviu falar que ela também é uma ciência experimental. Mas o que, de fato, significam estas expressões?
	Os objetos de estudo de um físico são eventos que ocorrem na natureza e que são percebidos pelos sentidos. Assim, uma pedra cai, o sol brilha, uma chama queima o papel, etc., e estes eventos sensibilizam nossos órgãos dos sentidos e podemos nos ocupar em responder as questões do tipo: Como posso descrever o movimento de uma pedra que cai? Como posso descrever os processos que ocorrem do interior do sol e o que o fazem emitir um determinado tipo de luz? Como posso descrever os efeitos de troca de energia entre o material que queima (o papel) e o meio ambiente? Quando fazemos estas perguntas, em realidade, não estamos mais lidando com o fenômeno em si, mas sim, com uma representação mental do mesmo, representação esta feita através de conceitos. Um conceito pode ser definido como uma representação simbólica de regularidades observadas a nossa volta. Por exemplo, após observarmos inúmeros objetos usados pelas pessoas para sentarem, chegamos ao conceito de cadeira. Nesta representação simbólica resumimos todas as propriedades comuns aos objetos usados pelas pessoas para sentarem.
	Depois de um certo nível, o conceito de cadeira pode ser pensado sem que tenhamos necessidade de visualizá-la. Podemos até projetar um novo tipo de cadeira, que nunca tenha existido, mas que sabemos ser uma cadeira porque exigimos que ela tenha certas propriedades comuns a todas as cadeiras.
	Com a Física ocorre algo muito semelhante. Ao olharmos uma série de eventos começamos a observar certas regularidades na seqüência na qual os fatos ocorrem. Se um objeto é solto perto da superfície da Terra ele sempre dirige-se para o solo. Você nunca observou um objeto abandonado a sua própria sorte dirigir-se para o céu, ou já? Pois bem, uma vez observadas essas regularidades podemos perguntar se poderíamos prever novos eventos a partir daqueles observados. No nosso exemplo poderíamos soltar alguns objetos e, após saltá-los, prever o seguinte: todo objeto solto perto da superfície da Terra se movimentará em direção ao solo. Ao fazermos isto não estamos mais trabalhando com eventos, estamos generalizando sobre conceitos: objetos, solo, movimento, Terra, superfície, etc.., e criando um modelo de como os objetos se movimentariam quando abandonados. A partir deste modelo podemos fazer previsões relativas ao comportamento de objetos particulares (sugestão: interrompa agora a leitura e solte um objeto e verifique se o nosso modelo de comportamento de objetos está correto). Veja que o nosso modelo como uma construção lógica sobre conceitos não é certa nem errada. Ele é um modelo. Se este modelo descreve a "realidade" do mundo que vivemos é outra história. Somente a comparação experimental das conseqüências impostas pelo modelo nos dirá se ele descreve adequadamente o mundo em que vivemos.
	Toda teoria Física tem esta característica. A teoria sempre é um modelo de como o mundo é e, sendo um modelo, a teoria não é nem certa nem errada. Assim, a teoria de Newton não é certa nem errada frente a teoria de Einstein. Tampouco é uma redução desta última. São dois modelos assentados em idéias diferentes. Só que o modelo de Einstein descreve o mundo em que vivemos de forma mais acurada. Mas o que permite fazer estas afirmações?
	Como foi dito anteriormente um modelo não pode ser falseado a não ser que descubra inconsistências de caráter lógico na sua construção. O que se pode dizer apenas é que determinado modelo não prevê conseqüências com o observado no mundo físico. O que isto quer dizer? Os modelos em física devem ter caráter preditivo, ou seja, a partir das idéias que definem o modelo devemos ser capazes de prever a ocorrência de novos fatos. Se estes fatos se verificam, então as hipóteses do modelo (ou teoria física) são corretas, caso contrário, falsas. Chegamos assim a uma explicação do caráter experimental intrínseco à Física. A experimentação é a confrontação (no sentido de comparação) de previsões feitas a partir das teorias Físicas e o mundo Físico.
	Assim a teoria de Einstein está em melhor concordância com os fatos observados que a teoria de Newton e por isso hoje em dia ela é mais aceita, mas no futuro quem sabe?
O LABORATÓRIO DE ENSINO 
Tudo que foi dito acima é válido no âmbito da pesquisa. Em laboratório de ensino porém, estamos interessados não só em comprovar ou negar os resultados previstos pelas teorias, mas também desenvolver em você certas habilidades e atitudes que serão úteis tanto na sua vida profissional como nas suas atividades cotidianas. Neste laboratório você está começando um treinamento que prosseguirá nos próximos anos. Aqui algumas coisas serão trabalhadas e em outras disciplinas, diferentes aspectos de sua formação serão abordados. Os objetivos do Laboratório de Mecânica e Termodinâmica podem ser subdivididos em dois grupos: objetivos cognitivos e objetivos formacionais. Analisemos cada um deles.
OBJETIVOS COGNITIVOS
São aqueles que dizem a respeito ao conhecimento de conceitos físicos. No laboratório de Mecânica e Termodinâmica nós abordamos ao longo dos experimentos os seguintes conceitos: referencial, força (elástica, gravitacional, atrito, resultante), aceleração, velocidade, conservação (energia e momento linear), energia (cinética, potencial gravitacional e potencial elástica), variação (de posição e de tempo), medida, erro desvio padrão, proporcionalidade (direta e inversa), peso, massa, grandeza (vetorial e escalar), função, relação e momentos de inércia. Estes conceitos não serão abordados de uma só vez, mas alternadamente ao longo dos experimentos e serão realizados de forma que ao final do curso você os domine.
OBJETIVOS FORMACIONAIS
São aqueles que dizem respeito a hábitos e atitudes sem os quais você não será um bom profissional. Estes objetivos deve ser trabalhados ao longo dos anos até que você os atinja. Neste laboratório nós apenas iniciamos o trabalho. São eles: observação e precisão na tomada de medidas, construção e interpretação de gráficos, compreensão da estrutura de um experimento, iniciativa pessoal, trabalho em grupo, pontualidade e concentração e elaboração de relatórios.
O último dos assuntos listados do parágrafo anterior, a elaboração de relatórios, sofre normalmente críticas por parte dos alunos, ou por tomar mais tempo, ou porque é um "saco" ficar fazendo-os. Então por que eles são exigidos? Existem ao nosso ver duas razões, uma intrínseca ao trabalho científico e outra que diz respeito ao caráter social da descoberta científica.
A primeira razão é que o trabalho científico é um trabalho em conjunto, sendo portanto indispensável a comunicação entre pesquisadores. Esta comunicação atualmente é feita através do artigo em alguma revista especializada. Ora, se você analisar qualquer artigo de pesquisa este fornecerá as seguintes informações: qual o evento que foi estudado; que tipo de questão foi feita sobre o evento; qual o procedimento utilizado para responder à esta questão; quais foram os resultados; possíveis pesquisas a partir destes resultados e as possíveis fontes de erro que não puderam ser fornecidas por um bom artigo.
Mas estas são também as características de um bom relatório de laboratório.	
	Logo ao escrever um relatório você está treinando uma habilidade que lhe será muito útil no futuro: a competência em se comunicar com outros pesquisadores.
A segunda razão referida acima diz respeito ao caráter social da pesquisa em uma universidade pública onde quem sustenta você, seu laboratório, compra livros para a biblioteca,paga seu material de uso diário é o contribuinte. E este tem o direito de saber que você está colocando à disposição de toda a comunidade, que o sustenta, os resultados por você obtidos. E isto deve ser feito novamente de forma o mais claro possível. Portanto, ao elaborar um relatório você está treinado para divulgar o seu trabalho e cumprir a sua função social enquanto o pesquisador intelectual ligado a sua comunidade.
SEGURANÇA NO LABORATÓRIO
A atividade dentro do laboratório pode ser às vezes uma atividade perigosa, que você estará lidando com fontes de alta tensão, chamas, materiais cortantes e/ou perfurantes, materiais tóxicos e/ou inflamáveis, etc.
Estas situações são potencialmente perigosas se você não tomar certos cuidados de segurança elementares. São eles:
1) Siga as instruções do professor quanto ao manuseio de equipamentos e/ou materiais, lembre-se, ele é mais experiente nisto e conhece o equipamento muito melhor do que você. Há um ditado espanhol que diz o seguinte: "sabe mais o diabo por velho do que por diabo".
2) Nunca fume no laboratório. Você está no meio de materiais inflamáveis, como gás butano, por exemplo. Nunca leve comida ou bebida para um laboratório, para evitar sujeira e contaminação.
3) Ao lidar com aparelhos eletro-eletrônicos cuide para que eles estejam convenientemente aterrados. Isto evitará choques por acúmulo de cargas.
4) Trabalhe sempre com mangas curtas ou arregaçadas, Isto evitará que você fique preso a alguma máquina e poupará suas roupas de contatos indesejáveis (lembre-se do preço delas!).
5) Nunca use gravatas no laboratório (a menos que seja dentro de um colete ou jaleco).
6) Evite o uso de pulseiras, anéis, correntes e similares no laboratório quando trabalhando com motores elétricos.
7) Todo cuidado é pouco ao lidar com fontes radiativas (embora aqui você só trabalhe com fontes de baixa intensidade, o seguro morreu de velho !!!).
8) Ao trabalhar com gás sempre feche a torneira de gás antes de apagar a chama. Isto para que não fique gás na mangueira, evitando a possibilidade de vazamento.
9) O laboratório deve ser bem ventilado. Esta preocupação evitará o acúmulo de gases tóxicos se houver algum vazamento ou a produção de algum destes gases.
10) Os equipamentos com os quais você está lidando custam dinheiro, que não é seu nem da universidade, é do contribuinte, seu pai por exemplo. portanto cuide bem deles e lembre-se que no próximo ano haverão novas turmas de laboratório.
11) Ao lidar com LASER, nunca olhe diretamente para o feixe de luz. Danos irreparáveis podem acontecer aos seus olhos. 
Com isto em mente, temos certeza que a atividade de laboratório será algo estimulante e agradável a você. Bom estudo!
INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO
1) O RELATÓRIO
	Já foi dito antes que a confecção de relatórios é um treinamento para a atividade profissional que você desempenhará no futuro: a elaboração de artigos, textos para seus alunos, etc. Mas além disto ele também é um treinamento na confecção de qualquer documento que exija objetividade, clareza e precisão na comunicação de algum tipo de informação.
	Cada pessoa possui um estilo próprio de escrever e por isso não há uma forma única de elaboração de relatórios. Mas, a despeito da forma, algumas características são comuns a todos os bons relatórios. São elas:
1) Todo bom relatório estabelece com clareza qual o evento que foi estudado e que tipo de pergunta se procura responder sobre o evento.
2) Os bons relatórios deixam claro, para quem os lê, quais foram os equipamentos utilizados, qual foi a montagem dos mesmos (isto pode ser feito esquematicamente) e o modo pelo qual estes equipamentos foram utilizados (ou procedimento experimental).
3) Um bom relatório ainda explicita claramente qual (ou quais) foi (ou foram) os resultados obtidos (conclusões ou respostas à questão básica feita em (1)) bem como as possíveis fontes de erro que não puderam ser eliminadas. Pode trazer ainda sugestões para futuros experimentos. 
4) Os bons relatórios possuem uma boa apresentação gráfica, seus dados são apresentados em tabelas convenientes e de fácil leitura e os gráficos são feitos em papel milimetrado. Tanto gráficos como tabelas podem vir no corpo do relatório ou em apêndices.
	Já que não existe uma "regra de ouro" para a confecção de relatórios, damos a seguir algumas sugestões de como elaborá-los:
 a) Divida o seu relatório em 5 partes: introdução (com fundamentação teórica e objetivos), materiais e procedimento experimental, resultados e discussão, conclusão e apêndices.
(OBS:não é necessário que em todos os relatórios estas partes estejam presentes. Use o seu bom senso!)
	A introdução deve estabelecer sem dúvidas (para você e para quem vai ler!) qual foi a questão sobre este evento que você pretende responder. Por exemplo: todo corpo solto perto da superfície da terra se movimenta em direção a ela. Este é o evento estudado. Sobre ele podemos elaborar uma série de perguntas, por exemplo: qual é a relação matemática entre a posição relativa da superfície e o tempo transcorrido desde o início do movimento? Esta seria uma questão básica do nosso experimento. Veja que, sobre um evento são possíveis várias questões. (Tente imaginar outra questão sobre o evento).
	A fundamentação teórica diz respeito àqueles conhecimentos sem os quais o experimento não poderia ser analisado. Veja bem, um conjunto de dados só começa a ter sentido se os dados forem manipulados de uma forma pré-estabelecida na mente do experimentador.
	Sem os conceitos que permitem esta manipulação os dados apresentados não levarão a conclusão alguma e o experimento terá sido inútil. Agora, não se deve confundir Fundamentação Teórica com as conclusões. A Fundamentação Teórica diz respeito aos conhecimentos específicos necessários à análise daquele experimento. Não adianta escrever que a água ferve a 100°C a uma pressão de 1 atm se o experimento é sobre queda livre. A afirmação é correta porém irrelevante. No caso do exemplo do parágrafo anterior, a Fundamentação Teórica seria a descrição dos tipos de movimentos possíveis na situação descrita.
	Na seção Materiais e Procedimento Experimental, você deve escrever sucintamente, mas completamente, que materiais você usou ( citando a marca e o modelo se possível e a precisão), a montagem dos mesmos (através de figuras e esquemas) e o seu procedimento: o que foi medido e como, quantas medições foram feitas, fatores externos que influenciaram no seu experimento, etc.
	Na seção Resultados e discussão são apresentadas tabelas e gráficos, contendo os dados obtidos, bem como sua análise e interpretação. Por exemplo, obteve-se um gráfico linear de uma grandeza em função da outra, portanto, verifica-se a proporcionalidade ou a dependência direta entre as grandezas.
	A Conclusão é a chave de ouro do relatório. Nesta parte a resposta da questão básica formulada na introdução deve ser apresentada a partir dos dados obtidos durante o experimento. Nesta seção, resuma seus resultados e análise: como uma grandeza varia em relação a outras, quais os valores determinados para as grandezas (com o erro experimental associado). Aqui cabe uma ressalva: Não existe experimento de laboratório que dê resultado errado. NÃO DISCUTA COM SEUS DADOS. DISCUTA COM SEU PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL. As conclusões não podem apontar em direção diferente aos dados que você obteve. Camuflar experimentos mal feitos é uma desonestidade com você e não com o professor. Faz parte das conclusões também as possíveis fontes de erro do experimento. As vezes é a mais importante parte do relatório.
	Os Apêndices (opcionais) contêm tabelas extras, gráficos extras, demonstrações matemáticas mais elaboradas, etc. Tudo que não for indispensável à leitura do relatório pode ser colocado ali. Novamente, use de seu bom senso para discernir o que deve vir como apêndice do restante.
b) Os relatórios devem vir, preferencialmente,datilografados com clareza. Acostume-se a realizar um trabalho de qualidade desde o início. "É de pequeno que se torce o pepino", diz o ditado. 
c) Nunca deixe para a última hora a confecção de relatórios. Se possível faça-os no mesmo dia do experimento, enquanto este ainda encontra-se em sua memória. Quando mais você esperar, pior será confeccionar o relatório. 
d) Não consulte relatórios de seus colegas de outros semestres. Você deve se acostumar a pensar com sua própria cabeça. Caso contrário você estará adquirindo todos os vícios de seus colegas mais antigos, o que será prejudicial para você. 
e) Tabelas, citações etc. devem seguir as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
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