Prática 2 -Experimento Gráficos

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FÍSICA EXPERIMENTAL 1 – P2 
Luiz Lima 
 
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Gráficos 
 
1. OBJETIVOS: 
 
• Determinação de leis e grandezas físicas a partir de dados experimentais. 
• Construção de gráficos. 
• Ajuste de dados experimentais pelo método dos mínimos quadrados em programa de 
computador (origin ou excel). 
 
2. PROCEDIMENTOS PARA GRAFICAR DADOS: 
 
• Usar lápis com ponta fina, uma ponta grossa introduz imprecisão desnecessária na 
marcação dos pontos ou no traçado da linha que constitui a curva gráfica. 
• Desenhe o seu gráfico utilizando toda a página do papel gráfico. Um gráfico 
comprimido reduzirá a precisão de sua análise gráfica. 
• Escreva abaixo do gráfico o título do mesmo de forma concisa. 
• A variável dependente é marcada no eixo vertical (y) e a independente, no eixo 
horizontal (x). 
• Indique em cada eixo o símbolo da variável nele marcada e, entre parênteses, a sua 
unidade de medida. 
• Adote uma escala para cada eixo e inicie cada eixo no zero, sempre que possível. 
• Use, sempre que conhecida, a barra de erro para indicar os erros nas medidas, 
marcando o ponto e o intervalo de erro. 
 
 
• Trace uma curva suave pelos pontos marcados. 
• O microcomputador é uma boa ferramenta, importante e útil para graficar e analisar 
dados experimentais. Você usará os dados, fornecidos no programa ORIGIN disponível 
no laboratório de informática. 
 
3. Analise de uma Experiência: 
 
 
A tabela 4 contém os resultados de uma experiência. Apresente e analise estes resultados de 
forma a possibilitar-lhe tirar conclusões sobre a natureza do processo que está sendo 
investigado, e predizer o resultado de experiências similares. A apresentação e a análise de 
resultados experimentais constituem um setor essencial da Física. 
 
A experiência em questão constitui em investigar o tempo que leva a água para extravasar 
pelo buraco do fundo de uma lata. Conforme se esperava, este tempo depende do tamanho 
do orifício e da quantidade de água no recipiente. 
 
Tabela 4- tempo para esvaziar em segundos. 
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Para averiguar a dependência deste tempo em relação ao tamanho do orifício, extravasou-se, 
através de orifícios circulares de diferentes diâmetros, a água continha em quatro grandes 
recipientes cilíndricos de igual tamanho. Para verificar de quanto este tempo depende da 
quantidade de água, verteu-se este líquido para os mesmos recipientes até alturas diferentes. 
 
Cada medição foi repetida diversas vezes, e registraram-se na tabela os valores médios dos 
tempos (em segundo) necessários para esvaziar cada recipiente. Devido à dificuldade de medir 
precisamente intervalos curtos de tempo usando um relógio, há um número menor de 
algarismos significativos nas medidas destes tempos do que nas de longos intervalos de 
tempo. 
 
Todos os dados necessários constam da tabela; uma representação gráfica dos mesmos, 
porém, possibilitar-nos-á inferir conclusões e facilitará enormemente o estabelecimento de 
uma relação matemática entre estes dados. 
 
4. PROCEDIMENTO 
 
1ª Parte 
 
Faça um gráfico representativo da variação do tempo em função do diâmetro do orifício para 
uma dada altura de h = 30 cm. Marque, no eixo horizontal, os valores independentes (neste 
caso, o diâmetro d) e, no eixo vertical, os valores da variável dependente (neste caso, o tempo 
t). Para obter o máximo de precisão no seu gráfico, estenda a curva. Escolha adequadamente 
suas escalas nos dois eixos para que a leitura seja fácil. 
a) Há somente um modo de ligar os pontos da curva t versus d? 
b) A partir da curva, você pode inferir o tempo necessário para esvaziar o mesmo recipiente 
quando os diâmetros do orifício forem 4 e 8 cm? Qual dos valores merece maior confiança? 
Por quê? 
 
 
 
2ª Parte 
 
A partir do primeiro gráfico, não se consegue ainda uma expressão algébrica para relacionar t 
e d. o gráfico da 1ª parte mostra somente que t diminui rapidamente com d. tal fato sugere 
uma relação inversa. Faça o gráfico de t em função de 1/d2. Faça os gráficos de t em função de 
1/d2 para as demais alturas. 
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a) Que tipo de curva é a do gráfico t versus 1/d2? 
b) Para a altura de água considerada, que relação existe entre t e d? 
c) Existe a mesma relação entre t e d para as demais alturas utilizada? 
d) Utilizando os gráficos de t versus h e t versus 1/d2,qual o tempo t para h = 20 cm e d = 4 cm? 
 
 
3ª Parte 
 
Analise com mais cuidado o comportamento da curva (t x 1/d2) para o caso de h = 1 cm. Faça, 
para isso, uma representação destes dados usando uma escala maior para o tempo. 
 
a) Para h = 1cm, o que se pode concluir sobre a relação algébrica entre t e d?