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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG CENTRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA – CCT UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL I PROFESSOR: ALEXANDRE JOSÉ DE ALMEIDA GAMA JULIANA DOS SANTOS ARAUJO – 120110998 ENGENHARIA DE MATERIAIS RELATÓRIO DO EXPERIMENTO: MEDIDAS DE TEMPO CAMPINA GRANDE – PB 30 DE SETEMBRO DE 2020 ● Introdução No dia 28 de Setembro de 2020, foi realizado o experimento de Medidas de Tempo, orientado pelo professor Alexandre Gama, utilizando materiais simples para observar o tempo de reação e sua imprecisão. Todo o procedimento será descrito neste relatório. ● Objetivo Estes experimentos têm como objetivo determinar o tempo de reação (parte I) e a incerteza a ser considerada na medição de um intervalo de tempo (parte II) ● Material utilizado - Régua milimetrada (30 cm) - Cronômetro de celular - Gif animado de um pêndulo simples ● Montagem ● Procedimentos e análises Parte I – determinação do tempo de reação 1. O procedimento foi realizado com o auxílio de outra pessoa, que segurou a régua na sua extremidade (30 cm) na posição vertical, com a marca zero direcionada para baixo; 2. Meus dedos (indicador e polegar) foram posicionados entreabertos na marca zero da régua; 3. O auxiliador soltou a régua na mesma posição inicial, sem avisar, e segurei a régua apenas fechando os dedos, sem mover a mão; 4. Em seguida observei, e anotei, a distância em que meu dedo se posicionava na régua. Este procedimento foi realizado sete vezes, os dados são apresentados na tabela I-A; 5. Com as informações da tabela I-A, calculei os tempos de queda da régua, desprezando a resistência do ar e adotando g = 9,81 m/s^2. Estes dados são mostrados na tabela I-B; 6. Para obter o meu tempo de reação tr, utilizei os dados da tabela I-B para calcular o valor médio, que é referente ao tempo de reação. TABELA I-A: TABELA I-B: Tempo de reação: tr = t1N ∑ N i=1 ∆ tr = 7 1,59+1,84+1,48+1,51+1,57+1,62+2,14 tr = 1,68 s Parte II – medição de um intervalo de tempo 1. Neste experimento foi assistido o gif animado, e com o auxílio do cronômetro do celular, foi contado o intervalo de tempo para cinco oscilações do pêndulo; 2. O procedimento foi realizado seis vezes, e seus dados são mostrados na tabela II-A; 3. Em seguida, foi realizado o tratamento estatístico para cada intervalo de tempo anotado na tabela (II-A). TABELA II-A: 1 2 3 4 5 6 7 S (cm) 12,4 16,8 10,8 11, 2 12,1 12,9 22,5 1 2 3 4 5 6 7 t (s) 1,59 1,84 1,48 1,5 1 1,57 1,62 2,14 Tratamento estatístico: ∆tm = 6 10,32+10,18+10,10+9,95+10,13+10,11 ∆tm = 10,131 s tm = 1N√ ( ti) 2∑ n i=1 ˆ ti = (t - ∆t)^2 t1 = (10,32 – 10,131)^2 = 0,035721 t2 = (10,18 – 10,131)^2 = 0,002401 t3 = (10,10 – 10,131)^2 = 0,000961 t4 = (9,95 – 10,131)^2 = 0,0327661 t5 = (10,13 – 10,131)^2 = 0,000001 t6 = (10,11 – 10,131)^2 = 0,000441 415901, 202∑ N i=1 ( ti)2 = 0 1 ∆t = (10,131 0,12)± 1 2 3 4 5 6 t (s) 10,32 10,18 10,10 9,95 10,1 3 10,11 ● Conclusões No primeiro experimento, o tempo de reação individual é fundamental para a obtenção e tratamento dos dados, neste caso podemos observar que os tempos de reação, apesar de não serem exatos, são bem próximos. É possível fazer esta observação mesmo sem cálculos, apenas analisando as sete distâncias apresentadas (em cm), pois seus valores são próximos, após fazer os cálculos, temos um valor próximo a real média do tempo de reação. No segundo experimento, vemos que a medida de um intervalo de tempo com acionamento manual de um cronômetro é suficiente para uma única leitura, mas para obtermos a média de todas as leituras e o desvio padrão da média, é preciso fazer o tratamento estatístico. Assim como no primeiro experimento, no segundo também percebemos, observando a tabela II-A, que o tempo de oscilação das seis séries são próximos, mas apenas realizando cálculos mais aprofundados podemos encontrar os valores mais próximos da realidade.
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