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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS ENGENHARIA DE ALIMENTOS LABORATÓRIO DE FÍSICA ANTÔNIO WANDERLEY CONSTRUÇÃO DE GRÁFICOS EM PAPEL MILIMETRADO DOUGLAS DA SILVA GOMES ISADORA SOUZA SANTOS DIAS PALMAS – TO, SETEMBRO DE 2019 Sumário 1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 1 2. OBJETIVO ................................................................................................................ 4 3. MATERIAIS .............................................................................................................. 5 4. MÉTODOS ............................................................................................................... 5 4.1 Construção do gráfico ................................................................................... 5 4.1.1 Definição das variáveis ................................................................. 5 4.1. 2 Como escolher os eixos ............................................................... 5 4.1. 3. Como fazer a escala ................................................................... 6 4.1. 4. Como encontrar a equação da reta. ........................................... 6 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................................... 8 6. CONSLUSÕES .......................................................................................................... 9 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 10 1 INTODUÇÃO Gráficos são representações visuais utilizadas para exibir dados, sejam eles, sobre determinada informação, ou valores numéricos. Os mesmos são de extrema importância por serem utilizados em diversas áreas como pesquisas, concursos, vestibulares, nos meios de comunicação (jornais impressos, internet, TV, etc.) e em disciplinas escolares (matemática, história, química, física, entre outros) em exames, entre outros, para facilitar a visualização de alguns dados, bem como para tornar os dados mais claros e informativos. Quando temos que manipular grande quantidade de informação, é necessário o uso de gráficos. Isso se torna requisito para a correta análise e compreensão das grandezas envolvidas. Note que uma grande quantidade de informação, seja na forma de dados experimentais ou em qualquer outra forma, implica em conhecimento. Necessitamos analisar essa coleção de dados e, para isso, utilizamos a representação por gráficos. Assim, a relação entre quaisquer grandezas envolvidas pode ser facilmente detectada. 1.1 TIPOS DE GRÁFICOS Existem variados tipos de gráficos, que atuam conforme os dados coletados, e como serão transmitidos. Por esse motivo, nem todos eles são adequados em certas situações. Alguns exemplos são: Gráfico de Colunas: são usados na comparação dos quantitativos em setores, espaços de tempo ou lugares. Os dados são colocados na posição vertical e as categorias qualitativas na horizontal. Figura 1: Gráfico de colunas Gráfico de Pizza: é adequado para estatísticas e percentuais (porcentagens). As partes, quando somadas, devem resultar no todo (100%). Figura 2: Gráfico de pizza Gráfico de área: destaca as alterações e compara as variáveis em relação ao tempo. Assim como o de pizza, representa partes de um todo e as categorias em duas ou mais dimensões. Figura 3: Gráfico de área Gráfico de Linha: é utilizado para exemplificar parâmetros de evolução e regressão. Ou seja, sequências numéricas presentes em certos espaços de tempo. Além do uso de ferramentas digitais para a construção de gráficos, podemos contar também com o auxílio de papel milimetrado para reprodução do mesmo, de forma com que se consiga entender algumas variáveis antes de reproduzir esses dados em algum programa. 1.2 CONSTRUÇÃO DO GRÁFICO Para a criação de um gráfico em papel milimetrado é importante seguir alguns passos para se obter sucesso na hora da reprodução. 1.2.1 Interpretação dos dados Primeiramente é importante conhecer os dados e identificar qual é a variável dependente e a variável independente. 1.2.2 Escolha dos eixos Após a identificação das variáveis é necessário definir em que eixo cada variável vai ser representada. A variável dependente será representada no eixo Y, e a variável independente será representada no eixo x. 1.2.3 Posição do papel O que definirá a posição em que o papel ficará são os dados experimentais, como o papel milimetrado A4 tem dimensões 210 x 297 mm ele não será um quadrado perfeito e não terá lados iguais, assim a variável que tiver o maior valor numérico será representada do lado maior, e a variável que possuir valores numéricos menores será representada do lado menor. Dessa forma vai ser possível identificar se o papel ficará em pé ou deitado. 1.2.4 Escala A escala linear é construída de modo que a distância entre marcas sucessivas das escalas, ao longo de cada eixo, é constante. Uma limitação dos gráficos é em relação às escalas escolhidas. Se escolhermos uma escala que contenha valores muito grandes (1 s) não se consegue representar valores muito pequenos (0,001 s). Se escolhermos uma escala em que 0,001 s possa ser marcado com facilidade, provavelmente os dados maiores (1 s) não caberão sobre o papel. Por isso é importante que todos os dados sejam representados com a mesma escala. Uma forma de determinar a escala é contar quantos dados experimentas possui, quantos espaços em mm se tem no papel e dividir em quantidades iguais para os dois eixos. Seguindo todos esses passos o gráfico está pronto, a partir do mesmo é possível obter algumas informações como a equação da reta e interpreta-lo. Vale ressaltar que uma das vantagens de se fazer gráficos à mão é que facilita a interpretação dos dados. 2 OBJETIVO O objetivo do presente trabalho é entender de que forma se faz um gráfico de linhas em papel milimetrado, conseguir reproduzir todo o aprendizado em um gráfico a partir das informações apresentadas, e ainda conseguir interpretar o gráfico e todas as informações que o mesmo pode fornecer, já que os gráficos são de grande importância para várias áreas da nossa vida. 3 MATERIAIS Papel milimetrado Lápis e/ou caneta Régua 4 MÉTODOS 4.1 CONTRUÇÃO DO GRÁFICO 4.1.1 Definição das variáveis As várias foram definidas a partir da observação do comportamento dos dados, definindo-as assim como variável dependente e variável independente. Observando os dados experimentais da tabela 1 é possível ver que os dados de S (espaço) representam a variável dependente, já que a sua variação depende da segunda variável T (tempo), essa por sua vez foi definida como a nossa variável independente, já que a mesma, por sua vez não depende de nem um outro fator para ocorrer. T (s) 2 3,2 4,5 5,3 6,0 S (m) 11,2 13,0 18,2 21,6 26,0 Tabela 1: Dados experimentais de uma distância com relação ao tempo 4.1.2 Como escolher os eixos Para escolher em qual dos lados do papel milimetrado ficaria cada eixo, foram analisados os dados experimentais, observando que os maiores valores foram os da variável S, definimos que o eixo y, que representa a nossa variável dependente seria representada no papel milimetrado na horizontal, usando esse mesmo raciocínio, a variável T ficou sendo a nossa variável independente, representada pelo eixo x no papel na posição vertical como apresentado na figura 1. Figura 5: Representação do eixo y e x no papel milimetrado. 4.1.3. Como fazer a escala Para definir as distâncias entre um ponto e outro, de forma que o gráfico ficasse visualmente melhor, para o eixo y, contou-se quantos quadrados de 5mm tinham e a cada 5mm foram representados os valores da variável S, que está expressa em metros (m). Para o eixo x, que representa a variável T, que é expressa em segundos, usou-se o mesmo raciocínio, porém a distância entre os valores foi de 20mm, como mostra a figura 1. Após essa definição foram feitas as marcações de todos os pontos, e depois de todos os pontos marcados traçou-se uma reta com o auxílio de uma régua, entre os pontos, de forma que os mesmos ficassem próximos a reta, e com a mesma quantidade de pontos do lado direito e ao lado esquerdo da reta. É possível observar essas marcações através da figura 1. 4.1.4. Como encontrar a equação da reta. A equação da reta é dada por: 𝑺 = 𝑺𝟎 + 𝒗𝒕 equação I Onde: S é a distância S0 é a distância inicial v é a velocidade t é o tempo Para achar S0 bastou olhar a tabela com os dados e o valor identificado foi S0 = 2,6 m. Para achar a velocidade (v) usou-se a fórmula da velocidade 𝒗 = ∆𝑺 ∆𝑻 equação II Onde: ∆S é a variação da distância ∆T é a variação do tempo Para achar a variação (∆), tanto de S quanto de T usou-se a seguinte equação: ∆ = 𝑺𝟎 − 𝑺𝑭 equação III Onde: S0 pode ser a distância inicial e/ou tempo inicial SF pode ser a distância final e ou/ o tempo final Após encontrar todos os valores, substitui-se os mesmos na equação I e obteve- se a equação da reta. 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES A partir da análise do gráfico é possível observar com clareza maior a distribuição dos pontos de forma a compreender o porquê S é definida como variável dependente e T como variável independente. Observando os valores iniciais de S e T é possível ver que os mesmos não iniciam dos pontos t =0 e s = 0, porém ao analisar essa hipótese foi possível identificar que um dos pontos ficaria fora da curva, dessa maneira não valeria a pena incluir esses dois pontos. Ainda analisando os dados e usando as equações descritas, encontrou-se a variação de S = 14,8 m, a variação de T = 4 s e a velocidade v = 3,7 m/s. Baseado nessa variação, e no que foi descrito no item 4.1.2 é notório que a posição em que o papel ficou foi em pé. Substituindo na equação I todos os valores encontrados a partir das equações II e III a equação da reta obtida foi: 𝑺 = 𝟐, 𝟔 + 𝟑, 𝟕𝒕 equação IV Testando a equação da reta para t = 0s e t = 8,0 s : 𝑺 = 𝟐, 𝟔 + 𝟑, 𝟕 𝒙 𝟎 = 𝟐, 𝟔 𝒎 𝑺 = 𝟐, 𝟔 + 𝟑, 𝟕 𝒙 8,0 = 32,2 m 6 CONCLUSÕES Com a execução dessa prática em laboratório, foi possível compreender de forma mais clara como representar dados experimentais graficamente, familiarizar com essas representações gráficas e saber interpretar esses dados a partir das representações. Foi possível aprender também algumas técnicas básicas para determinação de algumas informações como definição de variável dependente e independente, qual a melhor forma de definir uma escala a ser usada, qual a melhor posição do papel na hora de reproduzir os dados para o mesmo e ainda obter a equação da reta a partir dos dados experimentais. É possível perceber que antes de reproduzir os dados e fazer o gráfico a partir de algum programa (excel, word, entre outros), precisa-se entender o que cada dado representa, onde cada dado deve ser inserido para que os dois gráficos possam apresentar o mesmo perfil. 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Construção e análise de gráficos, acessado em: 18 de setembro de 2019, publicado em: http://fisica.ufpr.br/cf358/cons_an_graf_v12.pdf Bezerra, Juliana; Tudo sobre gráficos; acessado em: 18 de setembro de 2019, publicado em: https://www.todamateria.com.br/tipos-de-graficos/ Marcell, Cristiano; Tipos de gráficos; acessado em: 18 de setembro de 2019, publicado em: https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/matematica/tipos-de-graficos O que é gráfico? ; acessado em: 18 de setembro de 2019, publicado em: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e-grafico.htm PORTUONDO DUANY, Raúl. Procesamiento de Datos Experimentales. La Habana: Editora ENPES, 1988. http://fisica.ufpr.br/cf358/cons_an_graf_v12.pdf https://www.todamateria.com.br/tipos-de-graficos/ https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/matematica/tipos-de-graficos https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e-grafico.htm
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