Física Experimental (1EE - 2014.2)

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Universidade Federal de Pernambuco
CCEN - Departamento de Física
Física Experimental 1 - 2014.2
1o Exercício Escolar - Data: 28 / 11 / 2014
Nome: Turma:
1) Dois carros de autorama apostam corrida em uma pista de comprimento total d. O
carro A parte com velocidade constante vA = (10 ± 1) cm/s. O comprimento da pista é medido
com uma régua (graduada em centímetros) como mostrado na figura abaixo.
7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,06,05,0
A
B
Linha de chegada
a) (1,0) Considerando que o zero da régua está posicionado no início do percurso, qual o compri-
mento da pista na forma d± σd?
b) (1,5) Qual o tempo que o carro A leva para chegar à linha de chegada? Expresse na forma
tA ± σtA .
c) (1,0) Sabendo que o carroB ultrapassa a linha de chegada em tB = (0, 85±0, 07) s e baseado em
seus resultados anteriores, você seria capaz de dizer qual carro venceu a corrida? Justifique.
2) Considere a experiência de imersão de um dado número de arruelas de densidade ρA
em um líquido de densidade ρL. O conjunto fica em repouso devido a uma corda cuja tração é
medida por um dinamômetro. Quanto maior o número de arruelas inseridas no líquido, maior é a
força de tração aplicada na corda para manter o conjunto em repouso. A tabela a seguir mostra
os dados da força de tração T em função do volume V de arruelas escolhido para a imersão no
líquido. Observação: expresse as suas respostas com 2 algarismos significativos, não é
necessário calcular as incertezas.
a) (0,5) Aplicando as leis de Newton para um corpo em repouso submerso no líquido e suspenso
por um fio, mostre que T = gV (ρA − ρL);
b) (1,0) Faça um gráfico a partir dos dados da tabela;
c) (1,0) Através de um ajuste visual, trace uma reta para representar os dados e obtenha os
coeficientes angular e linear desta reta;
1
d) (0,5) A partir do(s) coeficiente(s) da reta encontre a diferença entre a densidade das
arruelas e a densidade do fluido. Caso necessite, utilize g = 9,78 m/s2.
3) Num experimento com um pêndulo simples, foram realizadas 10 medidas do período T
que estão organizadas na tabela a seguir. Foi utilizado um cronômetro digital com resolução de
0,01 s.
1,80 1,70 1,65 1,90 1,80 1,95 1,83 1,75 1,85 1,77
a) (0,5) Qual o valor médio do período?
b) (1,0) Calcule o desvio-padrão e o desvio-padrão da média;
c) (1,0) Enuncie a medida do período T , justifique;
d) (0,5) Baseado em seus resultados dos itens anteriores, calcule um número mínimo de medidas
que devem ser feitas para que possamos desprezar o erro aleatório;
e) (0,5) Dentre as distribuições gaussianas das figuras abaixo, qual melhor representa o conjunto
de dados? Jutifique.
Gaussiana I
 
0
1
2
3
4
5
 
0
1
2
3
4
5
Período T (segundos)
1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1
1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1
Gaussiana II
 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Período T (segundos)
1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4
1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4
Gaussiana III
 
0
1
2
3
4
5
 
0
1
2
3
4
5
Período T (segundos)
1,8 1,9 2 2,1 2,2
1,8 1,9 2 2,1 2,2
Formulário Sugerido:
σ2F = (
∂F
∂x
σx)
2 + (∂F
∂y
σy)
2 ; σ2x =
1
N
∑
(〈x〉 − xi)2 = 〈x2〉 − 〈x〉2
2