Relatório 1 de FIS001 - Tempo de Reação Humana

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
NOME-MATRÍCULA
RELATÓRIO DE FÍSICA - LABORATÓRIO III:
TEMPO DE REAÇÃO HUMANA
ITAJUBÁ
 2014
NOME-MATRÍCULA
RELATÓRIO DE FÍSICA - LABORATÓRIO III:
TEMPO DE REAÇÃO HUMANA
Relatório submetido ao Professor João Ricardo Neves como requisito parcial para aprovação na disciplina de Física I(FIS 101) do curso de graduação em Engenharia da Computação da Universidade Federal de Itajubá.
ITAJUBÁ
 2014
SUMÁRIO PÁGINA
 
RESUMO...................................................................................................1
INTRODUÇÃO.........................................................................................2
OBJETIVOS..............................................................................................3
MATERIAL UTILIZADO.......................................................................3
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA...........................................................4
TEMPO DE REAÇÃO......................................................................4
CONCEITOS MATEMÁTICOS......................................................4
MÉDIA ARITIMÉTICA........................................................4
DESVIO PADRÃO..................................................................4
COLETA DE DADOS...............................................................................5
MÉTODO EXPERIMENTAL...........................................................5
CÁLCULOS COMPLEMENTARES...............................................6
CONCLUSÃO...........................................................................................7
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................8
		
Resumo
	Este relatório trata-se de uma análise e exposição dos resultados obtidos em experiência prática realizado no Laboratório de Metodologia da Universidade Federal de Itajubá(UNIFEI). O experimento visou determinar o tempo de reação humana, através do acionamento de um interruptor que desliga o circuito de um eletroímã, que por sua vez tem uma régua com aparato metálico em sua extremidade. O tempo de reação é calculado através do deslocamento da régua até o momento em que a cobaia do experimento pegue a régua em queda livre, utilizando apenas os dedos polegar e indicador.
	
	
Introdução
	Para que um motorista responde adequadamente a determinado estimulo, é necessário que esteja "alerta", caso contrário poderá causar um acidente. Este estado de "alerta" é regido por muitos fatores, fazendo com que as pessoas respondam com maior ou menor rapidez em situações de emergência. O intervalo de tempo entre o reconhecimento de uma situação perigosa e a ação de resposta é chamado de tempo de reação, e depende da condição física e do estado emocional do indivíduo.
	Um modo de se medir esse tempo de reação é a técnica da régua em queda livre: um voluntário faz uma marca fina no dedo indicador e apóia o braço na bancada, em seguida a régua é erguida pelo ímã no seu material metálico. Um outro voluntário aciona o interruptor que abre o circuito e o ímã para de funcionar. A distância percorrida entre o momento em que o circuito é aberto e o momento em que o voluntário consegue "pinçar" a régua é utilizada pela fórmula:
				t = √2d/g				(I)
onde g é a gravidade local, para calcular o tempo de reação humana, fazendo possível o objetivo do experimento. Procedimento o qual realizamos e iremos expor os resultados neste relatório.
	
Objetivos
	1. Determinar o tempo médio de reação humana e sua respectiva incerteza.
Material utilizado
1. Régua milimetrada com material metálico em uma de suas extremidades
Marca/Modelo| Não registrado no instrumento|
Tipo (Analógico/Digital)| Analógico	|
Faixa de Operação Nominal	| 0 – 300 mm|
Intervalo mínimo de leitura (Precisão)| 1 mm|
Incerteza (µ = Precisão/2)| 0,5 mm|
Material auxiliar:
Eletroímã, fonte, fios, interruptor e suporte.
		2
Fundamentação teórica
Tempo de reação
	Para Magill (1998) o tempo de reação é uma medida de resultado do desempenho que indica quanto tempo uma pessoa leva para iniciar um movimento, ou ainda, é o intervalo de tempo entre um estímulo e o início de uma resposta de movimento e inclui não o movimento em si, mas somente o tempo antes do movimento começar. 
Segundo Schmidt & Wrisberg (2001) tempo de reação é o intervalo de tempo que decorre entre apresentação de um estímulo não antecipado até o início da resposta da pessoa. O tempo de reação também representa o tempo que um indivíduo leva para tomar decisões e iniciar ações, portanto, representa uma medida do indicador da velocidade de processamento de informação, sendo assim, é uma das medidas mais importantes da performance humana em muitas situações. 
	O tempo médio de reação de uma pessoa jovem em bom estado de saúde varia entre 0,15 e 0,45 segundos.
Conceitos matemáticos
Média aritmética: Se tivermos uma série de n valores de uma variável x, a média aritmética simples será determinada pela expressão:
					média = 			(I) 
Desvio Padrão: O desvio padrão(σ) é feito para obter a medida mais comum da dispersão estática , ele mostra o quanto de variação ou "dispersão" existe em relação à média. O desvio padrão para esta amostra de n números (ou desvio padrão amostral) pode ser calculado da seguinte forma: primeiro calcula-se a média de todos os valores através de (I), depois o desvio padrão é calculado com a equação:
				σ = 			(II)
onde "xi" é o valor de cada medida, "xm" é a média(I) e "n" é a quantidade de medidas.
Coleta de dados
Método experimental
Escolha um voluntário, cujo tempo de reação será medido
É feito, no dedo indicador do voluntário, um traço fino em caneta (ver Figura 1), para servir de referência para as leituras dos comprimentos.
Suspende-se a régua no eletroímã perfeitamente na vertical fazendo ângulo perpendicular com a bancada.
O voluntário escolhido deverá apoiar seu braço completamente na bancada (do cotovelo ao pulso) deixando os dedos indicador e polegar na forma de pinça (ver Figura 2), sem tocar a régua. O traço feito no dedo indicador deverá estar coincidente com o zero da régua. O escolhido não deverá olhar a ação no interruptor, mas se ater à régua.
O escolhido deverá apanhar a régua apenas pinçando o polegar com o indicador, sem mover o braço. 
Os passos (3), (4) e (5) foram repetidos 50 vezes, anotando as distâncias de queda da régua na Tabela 1( página 6), com incerteza de medida µ(precisão da régua/2) = 0,5mm.
 
	Medida nº
	Distância(cm)
	
	Medida nº
	Distância(cm)
	1
	(12,2±0,1)
	
	26
	(16,5±0,1)
	2
	(10,5±0,1)
	
	27
	(16,5±0,1)
	3
	(12,9±0,1)
	
	28
	(13,0±0,1)
	4
	(15,5±0,1)
	
	29
	(15,5±0,1)
	5
	(15,5±0,1)
	
	30
	(16,2±0,1)
	6
	(10,2±0,1)
	
	31
	(13,8±0,1)
	7
	(12,4±0,1)
	
	32
	(13,2±0,1)
	8
	(17,5±0,1)
	
	33
	(15,8±0,1)
	9
	(12,5±0,1)
	
	34
	(14,2±0,1)
	10
	(13,5±0,1)
	
	35
	(15,9±0,1)
	11
	(13,8±0,1)
	
	36
	(10,5±0,1)
	12
	(13,8±0,1)
	
	37
	(13,2±0,1)
	13
	(12,2±0,1)
	
	38
	(19,5±0,1)
	14
	(16,5±0,1)
	
	39
	(14,5±0,1)
	15
	(16,5±0,1)
	
	40
	(16,5±0,1)
	16
	(13,5±0,1)
	
	41
	(16,8±0,1)
	17
	(13,5±0,1)
	
	42
	(17,2±0,1)
	18
	(17,4±0,1)
	
	43
	(16,2±0,1)
	19
	(18,5±0,1)
	
	44
	(18,5±0,1)
	20
	(14,8±0,1)
	
	45
	(21,0±0,1)
	21
	(9,5±0,1)
	
	46
	(18,5±0,1)
	22
	(17,5±0,1)
	
	47
	(24,0±0,1)
	23
	(16,2±0,1)
	
	48
	(17,3±0,1)
	24
	(15,1±0,1)
	
	49
	(15,5±0,1)
	25
	(18,5±0,1)
	
	50
	(21,2±0,1)
				
		 Tabela 1 - Distância de queda da régua
Cálculos complementares
Utilizando gravidade(g) = 9806,65 mm/s² e a fórmula para cálculo dotempo:
 				t(s) = √2d/g				(III)
calcularam-se os tempos (em segundos) correspondentes ás quedas da régua, anotando os dados na Tabela 2(página 7).
Calculou-se a média desses valores com a fórmula (II) (0.1754≅0.17)
Calculou-se o desvio padrão com (III) (0.01705≅0.017)
	Medida nº
	Tempo(s)
	
	Medida nº
	Tempo(s)
	1
	(0.15±0,01)
	
	26
	(0.18±0,01)
	2
	(0.15±0,01)
	
	27
	(0.18±0,01)
	3
	(0.16±0,01)
	
	28
	(0.16±0,01)
	4
	(0.18±0,01)
	
	29
	(0.18±0,01)
	5
	(0.18±0,01)
	
	30
	(0.18±0,01)
	6
	(0.14±0,01)
	
	31
	(0.17±0,01)
	7
	(0.16±0,01)
	
	32
	(0.16±0,01)
	8
	(0.19±0,01)
	
	33
	(0.18±0,01)
	9
	(0.16±0,01)
	
	34
	(0.17±0,01)
	10
	(0.16±0,01)
	
	35
	(0.18±0,01)
	11
	(0.17±0,01)
	
	36
	(0.15±0,01)
	12
	(0.17±0,01)
	
	37
	(0.16±0,01)
	13
	(0.16±0,01)
	
	38
	(0.20±0,01)
	14
	(0.18±0,01)
	
	39
	(0.17±0,01)
	15
	(0.18±0,01)
	
	40
	(0.18±0,01)
	16
	(0.16±0,01)
	
	41
	(0.18±0,01)
	17
	(0.16±0,01)
	
	42
	(0.19±0,01)
	18
	(0.19±0,01)
	
	43
	(0.18±0,01)
	19
	(0.19±0,01)
	
	44
	(0.19±0,01)
	20
	(0.17±0,01)
	
	45
	(0.21±0,01)
	21
	(0.14±0,01)
	
	46
	(0.19±0,01)
	22
	(0.19±0,01)
	
	47
	(0.22±0,01)
	23
	(0.18±0,01)
	
	48
	(0.19±0,01)
	24
	(0.17±0,01)
	
	49
	(0.18±0,01)
	25
	(0.19±0,01)
	
	50
	(0.21±0,01)
		
			Tabela 2 - Tempo de queda da régua
Histograma de Tempo
Conclusão
	O tempo médio de reação humana foi comprovado, chegando ao resultado médio de (0,17 ± 0.02) segundos. Este é o tempo médio que o ser humano demora para interpretar corretamente uma situação e realizar uma ação, sendo consciente ou por reflexo. 
	O fato do tempo de reação depender da condição física e do estado emocional do indivíduo, a imprecisão dos instrumentos de medida, assim como as limitações dos sentidos humanos pode gerar polêmica em torno dos resultados obtidos. Porém, conclui-se por esses mesmos fatores, que o tempo de reação é variável de pessoa para pessoa e que a aproximação máxima dos resultados de uma verdade científica, em qualquer experimento físico requer repetições e muitos cuidados.
	
Referências Bibliográficas
MAGILL, Richard A Aprendizagem Motora: Conceitos e Aplicações. 5 ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1998.
SCHMIDT, Richard A e Craig A Wrisberg. Aprendizagem e Performance Motora: Uma abordagem da aprendizagem baseada no problema. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2001.
4
		5