Física Experimental 1 UFPE - PROVA 1A UNIDADE - 2012.1 (RESOLVIDA)

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P
Universidade Federal de Pernambuco 
CCEN – Departamento de Física 
Física Experimental 1 - 1o Semestre 2012 
1º Exercício Escolar 
 
Nome: _____________________________ Turma: _______ Data: ____/___/___ 
 
1) a) (1,0) Indique nos espaços em branco o número de algarismos significativos de cada grandeza: 
M = 0,0043 kg _______ q = 1,602x10-19 C _______ V = 0,00021 m/s _______ 
T = 3,0021 s _______ L = 2,00x102 km _______ 
 
b) (1,0) Usando derivadas parciais, calcule a incerteza propagada na massa no seguinte caso: dada a força centrípeta 
Fc = (20.0 ± 0.5) N, a velocidade angular  = (29,2 ± 0,3) rad/s, e o raio R = (0,12 ± 0,01) m obtenha o valor da massa, 
m = Fc / (
2R). Expresse o resultado na forma . 
 
2) Uma empresa recebeu um lote de caixas de um certo produto. Apesar de todas as caixas possuírem as mesmas 
dimensões L1, L2 e L3, verificou-se que não tinham a mesma massa. Um funcionário separou 100 dessas caixas e 
pesou-as. Ele verificou que a soma das massas das caixas era  mcaixa = 152,5 kg e a soma dos quadrados das massas 
era de mcaixa
2 = 253,32 kg2. 
 
(a) (1,5) Calcule a média, o desvio padrão e o desvio padrão da média das massas das caixas. Apresente o resultado 
do valor médio da massa e sua respectiva incerteza. 
(b) (1,5) O funcionário também mediu as dimensões L1, L2 e L3 das caixas, usando uma régua cuja menor divisão era 
de 1 cm. O resultado obtivo foi L1 = 12,1 cm, L2 = 14,1 cm e L3 = 19,0 cm. Supondo que todas as caixas são 
iguais, calcule a densidade média em cada caixa = m / V, e sua respectiva incerteza . Expresse a 
densidade na forma usual: 
 
3) (a) Um fisiologista realiza medidas da energia consumida dE/dt (em Calorias por segundo) em cinco tipos de 
mamíferos em função das respectivas massas M (kg). Os dados obtidos estão mostrados na tabela abaixo 
M (kg) 100 200 300 400 650 
dE/dt (Cal/s) 2300 3700 4800 5900 8100 
 
[i] (2,0) Usando o papel log-log represente graficamente a dependência de dE/dt (eixo vertical) com M (eixo 
horizontal). 
[ii] (1,5) Identificados claramente cada um dos cinco pontos experimentais, trace nesse gráfico a melhor reta que 
parece descrever a dependência entre as duas variáveis. Assumindo dE/dt = KMn, encontre n e K com dois 
algarismos significativos. 
[iii] (0,5) Extrapolando a partir do ajuste feito, encontre o consumo de energia esperado (em Calorias/segundo) para 
um mamífero de 830 kg. 
 
(b) [i] (0,5) Para os dados do quadro abaixo, construa um histograma representando na vertical a frequência F (em 
%) das diferentes ações em posse de um investidor em função do lucro L (em Reais) que elas estão pagando 
anualmente. 
F (%) 5% 25% 40% 20% 10% 
L (R$) 0 – 1,99 2 – 3,99 4 – 5,99 6 – 7,99 8 – 9,99 
 
[ii] (0,5) Calcule o rendimento médio anual ( 〈 〉 ) em Reais obtido ao considerar as ações conjuntamente. 
 
FORMULÁRIO: 
 
 
 
∑ 
 
 
 
 
 
∑ 
 
 
 
 
[∑ 
 
 
 
 
(∑ 
 
 )
 
] 
 
 
( 
 
) 
 
 
P
 
Universidade Federal de Pernambuco 
CCEN – Departamento de Física 
Física Experimental 1 - 1o Semestre 2012 
Gabarito do 1º Exercício Escolar 
 
 
1) a) (1,0) Indique nos espaços em branco o número de algarismos significativos de cada grandeza: 
M = 0,0043 kg 2 q = 1,602x10
-19
 C 4 V = 0,00021 m/s 2 
T = 3,0021 s 5 L = 2,00x10
2 
km 3 
 
 
b) (1,0) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
[|
 
 
| |
 
 
| |
 
 
| ] |
 
 
| |
 
 
| |
 
 
| 
 
 {|
 
 
| |
 
 
| |
 
 
|} [
 
 
 
 
 
 
 
 
] 
 
 
________________________________________________________________________________________________ 
 
2) 
(a) (1,5) 
 
Média: 
 
 
∑ 
 
 
 
 
 
 
Desvio padrão: 
 
 
 
( 
 
) 
 
 
[
 
 
 ∑ 
 
 (
 
 
 ∑ 
 
 )
 
] 
 
 
 
[
 
 
 (
 
 
 )
 
] 
 
Desvio padrão da media: 
 
√ 
 
 
√ 
 
 
Resultado da medida: 
 
(b) (1,5) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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P
 
 
 
 
 
 
3) (a) 
 
[i] (2,0) Gráfico Log-Log: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
[ii] (1,5) A inclinação da reta é: 
 
 
 . Substituindo na expressão original ⁄ , e considerando o 
ponto da reta (100 kg, 2300 Cal). Obtemos 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
 ⁄ ⁄ 
 
[iii] (0,5) Para um mamífero de 830 kg obtemos: 
 
 ⁄ (com dois algarismos significativos). 
 
(b) [i] (0,5) Histograma: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
[ii] (0,5) O rendimento médio anual é calculado usando a média em cada intervalo. No primeiro intervalo, por exemplo o 
rendimento médio é de 1R$, 3R$ no segundo intervalo, e assim por diante. 
 
 ∑ 
 
 
 
[ ]
 
 
Y = 40,0 
mm 
X = 58,5 
mm