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3 Universidade Federal de Campina Grande Centro de Ciências e Tecnologia – CCT Unidade Acadêmica de Física – UAF Curso: Engenharia de Materiais Disciplina: Física Experimental I Professor: Jossyl Turma: 11 Aluna: Aislany Adelice Batista de Azevedo relatório do experimento: medidas de tempo Campina Grande – PB 15/03/2021 Sumário 1. INTRODUÇÃO 3 1.1 Objetivos 3 1.2 Material utilizado 3 1.3 Montagem 3 2. PROCEDIMENTOS 4 2.1 Experimento A 4 2.2 Experimento B 4 2.3 Dados coletados 4 3. ANALISES 5 3.1 Experimento A 5 3.2 Experimento B 6 4. CONCLUSÃO 7 ANEXO I 8 ANEXO II 8 ANEXO III 9 1. INTRODUÇÃO O presente relatório irá tratar do experimento de Medidas de Tempo, dividido em dois experimentos simples feito em casa. 1.1 Objetivos Estes experimentos têm como objetivo determinar o tempo de reação individual de um experimentador (parte I) e a incerteza a ser considerada na medição de um intervalo de tempo (parte II). 1.2 Material utilizado · Régua; · Cronômetro do celular; · Gif de um pêndulo. 1.3 Montagem A figura 1 representa o procedimento utilizado no experimento A com a régua milimetrada. A figura 2 é a representação do Gif utilizado para obtenção do tempo de oscilações do experimento B. Figura 1 Demonstração com a régua Figura 2 Demonstração do gif pendulo simples 2. PROCEDIMENTOS Os experimentos foram feitos em casa com a ajuda de um familiar e divididos em duas partes, a primeira parte foi utilizada uma régua milimetrada e a segunda parte utilizado um Gif de um pêndulo que foi disponibilizado pelo professor. 2.1 Experimento A Determinação do tempo de reação: · O experimento foi realizado com ajuda de outra pessoa, que segurou a extremidade superior da régua na posição vertical, com a marca zero dirigida para baixo; · Meus dedos (polegar e indicador) ficaram posicionados entreabertos na marca zero da régua; · Quando o auxiliador soltou a régua, sem aviso prévio, segurei fechando os dedos, sem mover a mão; · Observei em que marca os dedos estavam e em seguida anotei a distância de queda da régua na Tabela I-A. Esse procedimento foi repetido sete vezes. 2.2 Experimento B Medição de um intervalo de tempo: · Nesse experimento foi assistido um Gif de um pêndulo disponibilizado pelo professor em seu slide. Utilizando o cronometro do celular, foi medido o tempo de cinco oscilações e anotado na Tabela I – B; · Esse procedimento foi repetido seis vezes. 2.3 Dados coletados 1º Experimento Tabela I-A (distâncias de queda) 1 2 3 4 5 6 7 (cm) 26,0 28,5 30,0 27,5 28,5 25,0 24,5 2º Experimento Tabela I- B (tempo de cinco oscilações) 1 2 3 4 5 6 t(s) 11,0 11,5 11,8 11,6 11,3 11,6 3. ANALISES 3.1 Experimento A Com as informações da tabela I-A, calculamos, no SI, os tempos de queda da Régua. Desprezando a resistência do ar, o movimento é de queda livre: .Anotamos os resultados na tabelas II-A. (Consideramos g = 9,81 m/s²). Os cálculos feitos para a obtenção desses resultados estão no Anexo I. Tabela II-A S(cm) t(s) 1 26,0 0,230232785 2 28,5 0,241047652 3 30,0 0,247309683 4 27,5 0,236780994 5 28,5 0,241047652 6 25,0 0,22576182 7 24,5 0,223492799 A partir destes dados, podemos calcular o valor médio dos tempos de queda da Régua. Esse é o tempo de reação da pessoa envolvida no experimento, ou seja, o tempo que, ao ser estimulado, a pessoa em questão gastou para reagir. Podemos obter o valor médio através da fórmula: Onde é o número de medidas feitas e o valor de cada uma dessas medidas. O valor médio para os valores da Tabela II-A é aproximadamente igual a 0,24s, ou seja, a pessoa que fez o experimento possuiu, neste experimento, um tempo de reação que é igual a 0,24s. Todos os cálculos feitos para chegar-se a esses resultados se encontram no Anexo II. 3.2 Experimento B Utilizando os dados do segundo experimento na Tabela I-B, calculou-se o valor médio, o desvio padrão das leituras e o desvio padrão da média. Todos os cálculos se encontram no Anexo III. · Valor Médio: · Desvio Padrão das leituras: · Leitura Qualquer: · Desvio Padrão da Média: · Valor Verdadeiro: 4. CONCLUSÃO Ao finalizar este relatório, concluiu-se que no primeiro experimento o tempo de reação individual é fundamental na velocidade de uma ação a ser realizada. Podemos observar que os tempos de reação, mesmo sem serem exatos, são bastante próximos; é possível observamos isso apenas analisando as distancias obtidas, mesmo sem os cálculos, pois os valores são bem próximos e após fazer os cálculos, temos um valor próximo à média real do tempo de reação. A cerca do segundo experimento, foi calculado o valor médio, o desvio padrão das leituras e o desvio padrão da média, e foi possível observar que o desvio padrão da média é menor que o desvio padrão das leituras. Ou seja, o desvio padrão da média é mais confiável, pois dá um intervalo de tempo menor, um valor mais aproximado do verdadeiro. O desvio em questão é aceitável, pois na realização do experimento, o cronometro do celular é ativado e parado manualmente e a observação das oscilações do pendulo também. ANEXO I Tempo 1 Tempo 2 Tempo 3 t = t = t = t = 0,230232785 t = 0,241047652 t = 0,247309683 Tempo 4 Tempo 5 Tempo 6 t = t = t = t = 0,236780994 t = 0,241047652 t = 0,22576182 Tempo 7 t = t = 0,223492799 ANEXO II · Valor Médio: ANEXO III · Valor Médio · Desvio Padrão das leituras = 68,8 · Leitura qualquer · Desvio Padrão da Média · Valor Verdadeiro ( ) 2 2 1 gt s = å = D = D N i i t N t 1 1 N i t D s t 5 , 11 = D s t 280475786 , 0 = D s s t ) 3 , 0 5 , 11 ( ± = D s tm 11450376 , 0 = D d s t ) 1 , 0 5 , 11 ( ± = D å = D = D N i i t N t 1 1 s t s t t 24 , 0 235096197 , 0 7 645673385 , 1 = D = D = D s t s t t 5 , 11 46666667 , 11 6 6 , 11 3 , 11 6 , 11 8 , 11 5 , 11 0 , 11 = D = D + + + + + = D 3 , 789 ) 6 , 11 ( ) 3 , 11 ( ) 6 , 11 ( ) 8 , 11 ( ) 5 , 11 ( ) 0 , 11 ( ) ( 2 2 2 2 2 2 1 2 = + + + + + = D å = N i i t å = D N i i t 1 ( ) s t n t n t t n i n i i i t 280475786 , 0 8 , 68 6 1 3 , 789 5 1 1 ) ( 1 1 2 1 2 1 2 = ú û ù ê ë é - = ú ú û ù ê ê ë é ÷ ø ö ç è æ D - D - = D D = = D å å s s s s n tm tm t tm 11450376 , 0 6 280475786 , 0 = = = D D D D s s s s s t ) 1 , 0 5 , 11 ( ± = D
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