Hektor-metodologia-1

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Metodologia Metodologia 
CientíficaCientífica
Prof. Hektor Monteiro - 2012
 
Metodologia Científica
 Bem vindos a UNIFEI
 Mudança de Rumo – Adapte-se AGORA!
 Planeje sua semana (estudo, festas, esportes)
 Trabalhe 40hrs semanais no mínimo
 Faça exercícios físicos e leia livros!
Prof. Hektor Monteiro - 2012
 
Metodologia Científica
 2 provas + Exame – média simples com pesos 
iguais
 5 pontos é a unidade mínima
 Arredondarei notas de acordo com normas
 Notas arrendondadas NAO SERÃO 
MODIFICADAS
 Revisão de provas mediante pedido por escrito, 
com explicação do problema
 Prova Sub somente mediante ordem superior
Regras
 
Metodologia Científica
O curso
Os tópicos que serão abordados neste curso 
são: 
Método Científico, instrumentos de medida e 
como faze-las, erros de medidas e sua 
natureza estatística.
Aprender 
e 
Praticar
PENSARPENSAR
COMUNICARCOMUNICAR
MEDIRMEDIR
MÉTODO CIENTÍFICOMÉTODO CIENTÍFICO
 
Metodologia Científica
O curso
Livro adotado:
 
Vuolo, J. H., Fundamentos Da Teoria De Erros, 
1996, Editora: EDGARD BLUCHER, São Paulo
Meu site:
 https://sites.google.com/site/profhmonteiro
 
No que voce acredita?
 Persepção extra-sensorial
 Visita de ETs
 Fantasmas, comunicação com mortos
 Cura pela fé
 Astrologia
 
No que voce acredita?
 Persepção extra-sensorial 18%18%
 Visita de ETs 30%30%
 Fantasmas, comunicação com mortos 25-50%25-50%
 Cura pela fé 25-50%25-50%
 Astrologia 28%28%
Média nos EUAMédia nos EUA
 
Porque estudar ciencia?
Christine Maggiore
Fundadora da 
Alive & Well AIDS 
Alternatives
Portadora do HIV, Portadora do HIV, 
amamenta a filha que amamenta a filha que 
morre de pneumonia morre de pneumonia 
decorrente do vírus.decorrente do vírus.
Pregava que o vírus HIV 
NÃO causava AIDS
 
Porque estudar ciencia?
Presidente da Africa do Sul – Thabo Mbeki
Chama de veneno os remédios contra 
HIV
Prega uso de remédio feito de: azeite, 
limão, alho, gengibre, beterraba entre 
outros...
Religiões condenam uso Religiões condenam uso 
de preservativos enquanto de preservativos enquanto 
milhões morremmilhões morrem
 
Porque estudar ciencia?
Outros exemplos...
Alquimia | Antropometria | Aromaterapia | Astrologia | Astroterapia | Atlantida | 
Biorritmo | Blondlot e os raios-N | Carl Jung | Cientologia | Codependencia | 
Combustão Humana Espontânea | Craniometria | Criacionismo | Dianética || Efeito 
Marte | Frenologia | Memória Celular | Enagramas | EMDR | Estatistica do Oculto | 
Falsa Memória | Fisiognomia | Forteanos | Grafologia | Gulliver | Hubbard | 
Homeopatia | Lysenkismo | Meditação Transcendental | Mensagens Subliminares | 
Mesmerismo | Metoposcopia | M.F.D.: Descriminador Multi Frequência | Myers-Briggs | 
Naturopatia | Mu | Parapsicologia | Pedras de Ica | Personologia | Pletismógrafo | 
Polígrafo (Detector de Mentiras) | PNL | Pseudohistória | Psicanálise | QI e Raça | Raios 
E | Raios N | Rorschach: Teste dos Borrões | Sincronicidade | Sonho Lúcido | Terapia de 
Busca do Trauma | Terapias New Age | Terra Oca | Triângulo das Bermudas 
 
 
Porque estudar ciencia?
Em suma...
Pseudo-Ciencia Pseudo-Ciencia 
MATA!MATA!
 
Fundamentos da ciencia
Do ponto de vista filosófico
Para poder falar em ciencia temos que no 
mínimo concordar que:
●Existe uma realidade objetiva que é Existe uma realidade objetiva que é 
a mesma para TODOSa mesma para TODOS
●Existem leis imutáveis no universo Existem leis imutáveis no universo 
que podem ser descobertas (não que podem ser descobertas (não 
inventadas) através de inventadas) através de 
experimentaçãoexperimentação
ObjetivismoObjetivismo
 
Fundamentos da ciencia
Do ponto de vista filosófico
Não se pode PROVAR as afirmativas 
acima
Podemos justificá-las
ObjetivismoObjetivismo
As regras anteriores quando adotadas 
levam ao progresso, colocam pessoas 
na Lua, curam doenças, etc...
 
Fundamentos da ciencia
Uma alternativa seria adotar o...
No entanto, a afirmativa acima é em 
si uma generalização universal 
irrestrita, logo, o relativismo em 
qualquer forma será falso!
RelativismoRelativismo
●Todos os pontos de vista são válidos
●Dizer que tudo é relativo, é dizer que 
nenhuma generalização universal irrestrita é 
verdadeira
 
Fundamentos da ciencia
Método CientíficoMétodo Científico
Podemos garantir que não 
sejamos enganados por 
outros ou por nóis 
mesmos
 
Fundamentos da ciencia
Observações
Hipoteses
Previsões
Testes
Rejeita 
Hipótese
Aceita 
Hipótese
Mais 
testes
Hipótese
revisada
O fluxo do 
Método 
Científico
 
Mas e na prática?
Observações
Hipoteses
Previsões
Testes
Rejeita 
Hipótese
Aceita 
Hipótese
Mais 
testes
Hipótese
revisada
Vejamos um exemplo...
Eu liguei uma lampada 
mas nada aconteceu
 
Mas e na prática?
Observações
Hipoteses
Previsões
Testes
Rejeita 
Hipótese
Aceita 
Hipótese
Mais 
testes
Hipótese
revisada
Vejamos um exemplo...
Eu liguei uma 
lampada mas nada 
aconteceu
 
Mas e na prática?
Observações
Hipoteses
Previsões
Testes
Rejeita 
Hipótese
Aceita 
Hipótese
Mais 
testes
Hipótese
revisada
Vejamos um exemplo...
1) o filamento rompeu 
o que previne a 
passagem de 
corrente, e 
consequentemente 
que a lampada 
acenda
OKOK
 
Mas e na prática?
Observações
Hipoteses
Previsões
Testes
Rejeita 
Hipótese
Aceita 
Hipótese
Mais 
testes
Hipótese
revisada
Vejamos um exemplo...
2) a lampada não 
acendeu porque 
esqueci de dizer abra-
cadabra!
Errado!Errado!
 
Mas e na prática?
Observações
Hipoteses
Previsões
Testes
Rejeita 
Hipótese
Aceita 
Hipótese
Mais 
testes
Hipótese
revisada
Vejamos um exemplo...
3) gnomos comem a 
luz assim que ela é 
produzida
Errado!Errado!
O mecanismo deve ser 
plausível e passível 
de verificação
 
Mas e na prática?
Observações
Hipoteses
Previsões
Testes
Rejeita 
Hipótese
Aceita 
Hipótese
Mais 
testes
Hipótese
revisada
Vejamos um exemplo...
Se colocarmos a 
lampada em um ponto 
que se saiba estar 
funcionando, nenhuma 
luz será produzida
 
Mas e na prática?
Observações
Hipoteses
Previsões
Testes
Rejeita 
Hipótese
Aceita 
Hipótese
Mais 
testes
Hipótese
revisada
Vejamos um exemplo...
A lampada não 
funcionou em vários 
pontos que se sabia 
estavam funcionando. 
Muitos pontos foram 
testados
 
Mas e na prática?
Observações
Hipoteses
Previsões
Testes
Rejeita 
Hipótese
Aceita 
Hipótese
Mais 
testes
Hipótese
revisada
Vejamos um exemplo...
Note que NÃO 
PROVAMOS que a 
hipótese é correta, 
mas aceitamos 
baseado na evidência
Ex: A lampada pode 
estar com mal 
contato
 
Do ponto de vista da lógica
Não se pode PROVAR que uma 
hipotese é correta
Hipoteses são conjecturas que podem ser 
testadas empiricamente
Várias hipoteses testadas empiricamente, 
com conexões lógicas estabelecidas, formam 
uma TEORIA
Teorias devem ser uma descrição Teorias devem ser uma descrição 
acurada e preditiva do universoacurada e preditiva do universo
 
A hierarquia é:
Hipotese – Teoria – Lei – Fato Hipotese – Teoria – Lei – Fato 
TEORIA não é a mesma coisa que TEOREMA 
que pode ser provado, ou demonstrado!
TEORIAS devem ser descartadas (ou 
melhoradas) ao ser encontrado um 
contra-exemplo
Ex: A lampada funcionou em um outro ponto
Do ponto de vista da lógicaTeorias ou hipoteses que não podem 
ser TESTADAS, TESTADAS, 
NÃO CONSTITUEM NÃO CONSTITUEM CIÊNCIACIÊNCIA
Do ponto de vista da lógica
Ex: Gnomos invisíveis que não podem 
detectados de nehuma maneira estão 
comendo a luz
→ Não pode ser testado
→ não aprendemos nada sobre lampadas
→ não aprendemos nada sobre Gnomos
→ não aprendemos nada sobre NADANADA
 
Objetivo do Método Científico
Construção de uma 
representação confiável e 
auto-consistente, não 
arbitrária, não subjetiva, 
precisa e acurada do universo
 
Ciencia lida com o natural
Natural
Todos os componentes do universo físico - 
átomos, plantas, ecossistemas, pessoas, 
sociedades, galáxias, etc, bem como as forças 
naturais que agem sobre essas coisas. 
Elementos do mundo natural (em oposição à 
sobrenatural) pode ser investigado pela ciência.
 
Aplicando o Método Científico
Astrologia
método de adivinhação 
baseado na HIPOTESE 
de que as posições e 
movimentos dos corpos 
celestes (estrelas, 
planetas, sol e lua), no 
momento do nascimento, 
influenciam 
profundamente a vida da 
pessoa.
 
A astrologia é testável?
Planetas influenciam?
Gregos não 
conheciam Urano 
(1781), Netuno (1846) 
e Plutão (1930), além 
dos milhares de 
objetos que existem 
no sistema solar
Previsões Previsões 
estavam estavam 
erradas?erradas?
 
A astrologia é testável?
As previsões são 
coerentes?
Porque astrólogos 
diferentes fazem 
previsões distintas?
 
A astrologia é testável?
E quando são gemeos?
Muitos casos 
documentados e 
estudados mostram 
que personalidades 
são distintas
Precisa-se de 
precisão de 
nano-segundos?
Geoffrey Dean and Ivan W. Kelly
Estudaram 2000 pessoas 
nascidas ao mesmo tempo, por 
mais de 10 anos – astrologia não astrologia não 
funciona melhor que chancefunciona melhor que chance
 
A astrologia é testável?
Qual é a 
constelação 
mesmo?
Pessoas 
supostamente 
herdam 
características 
dos signos
 
A astrologia é testável?
Mas o que 
é 
o Zodíaco?
Lugar no céu 
onde o Sol se 
encontra ao 
longo do ano – 
plano da órbita 
Terrestre 
projetada no céu
 
A astrologia é testável?
Precessão e 
céu aparente
Lugar no céu 
onde o Sol se 
encontra ao 
longo do ano – 
plano da órbita 
Terrestre 
projetada no céu
 
A astrologia é testável?
Precessão e 
céu aparente
Lugar no céu 
onde o Sol se 
encontra ao 
longo do ano – 
plano da órbita 
Terrestre 
projetada no céu
 
A astrologia é testável?
Qual é a influencia?
Gravidade? 
Eletromagnetismo? 
Éter? Algo 
indetectável?
 
Testando idéias
Se fosse gravidade...
Marte: M=6,42x10²³ kg; d=5,4x10¹⁰ m (na maior aproximação!)
Médico: M=80 kg; d=0,25 m (aproximadamente)
Gravidade do 
médico é 6 vezes 
maior!
 
Equívoco: Existe um único método científico que 
todos os cientistas seguem.
CORREÇÃO: "O Método Científico" é frequentemente ensinado 
em cursos de ciências como uma forma simples de entender os 
conceitos básicos de testes científicos. 
Na verdade, é uma representação grosseiramente 
simplificada de como os cientistas fazem a construção do 
conhecimento. 
O processo da ciência é emocionante, complexo e imprevisível. 
Envolve muitas pessoas diferentes,envolvidos em muitas 
atividades diferentes, em muitas ordens diferentes. 
Pessoas distintas, idéias diferentes
 
Testando
Analise e 
feedback da 
comunidade
Resultados 
e 
benefícios
Descobrindo
e 
explorando
Como 
funciona a 
ciência na 
vida ”real”?
 
Fazendo 
perguntas
Compartilhar 
dados e 
idéias
Lendo sobre 
descobertas
observações
Achando 
uma 
explicação
Coletando 
dados
Reavaliando 
após 
observações
Interpretando 
observações
Resolver 
problemas 
do dia a dia
Satisfazer 
curiosidade
Responder 
perguntas
Aprender 
mais
Problema prático
Curiosidade
Observação surpreendente
inesperada
Revisão 
por pares
Repetir 
investigação
Novas 
perguntas 
e idéias
Testando
Analise e 
feedback da 
comunidade
Resultados 
e 
benefícios
Descobrindo 
e explorando
Como 
funciona a 
ciência na 
vida ”real”?
 
Um exemplo concreto
Quando Albert Einstein propôs a relatividade geral como uma 
explicação para a gravidade em 1915, muitos cientistas não 
ficaram convencidos.
astrônomos britânicos Arthur Eddington e Frank Dyson propuseram um 
teste para recolher evidencias sobre a relatividade:
 observar a luz das estrelas ao passar perto do sol durante um 
eclipse solar.
 
Comparando os resultados
Se a teoria da relatividade de Einstein estava correta, então a luz das 
estrelas que passa mais próxima ao Sol iria mostrar maior desvio.
Um exemplo concreto
 
Controlando as variáveis
Um exemplo concreto
fazer observações noturnas e do eclipse com o mesmo tipo de lentes do telescópio, 
aprotegendo os telescópios do vento, tomando precauções para evitar a distorção do filme 
que gravou as posições estrelas, quando estivesse sendo revelado, e mesmo usando as 
mesmas marcas de placas fotográficas para gravar as posições!
Neste 
experimento, um 
dos telescópios 
sofreu com 
variaçõs altas de 
temperatura e seus 
dados foram 
descartados pela 
equipe!
 
Eliminando viés
Um exemplo concreto
Exemplo de placa 
fotográfica com 
posição das 
estrelas marcadas
Medidas foram 
feitas por 
pessoas 
diferentes, 
instrumentos 
diferentes e 
equipamentos de 
medição de alta 
precisão!
 
Distinguir chance de diferenças reais
Um exemplo concreto
Para certificar que diferenças não foram encontrados 
devido a eventos aleatórios, Eddington e Dyson não 
confiaram em apenas um conjunto de medidas de 
estrelas.
três telescópios 
diferentes (dois 
posicionados no 
Brasil e uma em 
uma ilha na costa 
oeste da África)
 
Distinguir chance de diferenças reais
Um exemplo concreto
Eddington e Dyson 
descobriram que o 
deslocamento aparente 
das estrelas apoiava a 
teoria de Einstein!
 
Checklist da ciencia
Um exemplo concreto
 Foca no mundo natural
 Tenta explicar o mundo natural
 Usa idéias testáveis
 Se baseia em evidencias
 Envolve a comunidade científica
 Leva a mais pesquisa e estudos
 Se beneficia de comportamento científico
 
Entendendo a parte empírica
Um exemplo concreto
Executar a parte empírica de ciencias significa, em geral, 
realizar medidas
Pode também ser um 
”experimento” numérico, com 
auxílio de computadores
Em ambos os casos existem ERROSERROS
 
Experimento numérico???
Um exemplo concreto
Stress em materiais
Ciclones numéricos
 
Voce acredita somente no que ve?
Um exemplo concreto
Essas mesas são iguais?
Medir é parte 
essencial da fase 
empírica, de testes!
 
Voce acreita somente no que ve?
Um exemplo concreto
 
Voce acreita somente no que ve?
Um exemplo concreto
Ilusão de Ponzo
Qual 
dos 
traços é 
maior?
 
Voce acreita somente no que ve?
Um exemplo concreto
Ilusão de Ponzo
Qual 
dos 
traços é 
maior?
 
Voce acreita somente no que ve?
Um exemplo concreto
 
Evitando viés nas medidas
Um exemplo concreto
Medidas devem ser muito 
bem controladas
Medidas ou observações 
”no olhometro” devem ser 
evitadas ou 
extremamente bem 
controladas!
 
O que é medir?
Um exemplo concreto
A medição¹ é o processo ou o resultado da 
determinação da razão 
de uma quantidade física, tal como um 
comprimento de, tempo, temperatura, etc, 
a uma unidade de medição
 tais como o metro, segundo ou graus 
Celsius.
 A ciência damedição é 
chamado de 
MetrologiaMetrologia.
1 - Wikipédia
 
Definindo padrões
Padrões são determinados de maneira científica e 
estabelecidos em acordos internacionais
Desde 1983, o METRO é definido 
como o comprimento do trajeto 
percorrido pela luz no vácuo em 
1/299.792.458 de segundo.
Barra de platino-iridium (1889)
1793 – definido como um décimo-
milionésimo do comprimento do 
meridiano da Terra ao longo de 
um quadrante, que é a distância 
do equador ao pólo norte.
METRO
 
Realizando medidas
Que cuidado 
tomamos?
Quais 
instrumentos e 
como são 
usados?
 
Realizando medidas
Na maior parte dos casos, 
uma medida é expressa 
por um número, ou um 
vetor (1D,2D ou 
multidimensional)
CCD
Termometro
espectro
The Structure of Two Anhydrous Polymorphs of 
Caffeine from Single-Crystal Diffraction and Ultrahigh-
Field Solid-State 13C NMR Spectroscopy
 
Registrando medidas
Devemos tomar alguns cuidados ao 
registrar medidas
Quanto mede essa barra?
O que anotamos?
 
Registrando medidas
Devemos tomar alguns cuidados ao 
registrar medidas
L = 2,6 cm
Não temos certeza 
desse valor!
 
Registrando medidas
Devemos tomar alguns cuidados ao 
registrar medidas
L = 2,6 cm
Ainda não temos 
certeza desse 
valor!
 
Registrando medidas
Devemos tomar alguns cuidados ao 
registrar medidas
L = 2,68 cm
Agora não temos 
certeza desse 
valor!
Faz sentido registrar mais casas depois da vírgula?Faz sentido registrar mais casas depois da vírgula?
 
Qual sua confiança na medida?
L = 2,6 cm
Não pode ser melhor 
que:
Como escrevemos o número nos diz o 
nível de confiança!nível de confiança!
L = 2,6 cm
L = 2,68 cm
0,5 cm
0,25 cm
0,05 cm
 
Definindo o que tem significado
Chamamos de algarismos significativos aqueles que 
tem INFORMAÇÂO sobre a grandeza registrada
Algarismos NÃO significativosAlgarismos NÃO significativos
L = 2,6 cm
L = 2,68 cm
0,25 cm
0,05 cm
L = 2,6865 cm 0,05 cm
Repare na relação com a confiança na medida, ou sua precisão...
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