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Explique cada uma das etapas do método científico. A metodologia pode ser sempre nessa ordem? Por quê?

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Questões Para o Saber

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Gabarito Laboratório 2 - Física Instrumental indd
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Gabarito Laboratório 2 - Física Instrumental indd

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O método científico geralmente envolve as seguintes etapas: 1. Observação: Identificação de um fenômeno ou problema. 2. Pergunta: Formulação de uma questão a ser investigada. 3. Hipótese: Proposição de uma explicação ou solução possível. 4. Experimento: Teste da hipótese por meio de experimentos controlados. 5. Análise: Avaliação dos dados coletados durante o experimento. 6. Conclusão: Determinação se a hipótese foi confirmada ou refutada. 7. Divulgação: Compartilhamento dos resultados com a comunidade científica. A metodologia nem sempre segue essa ordem rígida, pois a pesquisa pode exigir revisões e iterações. Por exemplo, a análise pode levar a novas perguntas ou hipóteses, e a observação inicial pode ser ajustada conforme novos dados surgem. A flexibilidade é essencial para a evolução do conhecimento científico.

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Questão única - Defina um laboratório experimental e explique sua importância no meio científico.

Você concorda que a matemática é um caminho seguro para o experimentador? O experimentador deve sempre descartar a intuição? Justifique.

Fale sobre o procedimento experimental. Para que serve? De que maneira o(a) acadêmico(a) pode reduzir a margem de erro numa experiência?

Explique a maneira como a precisão pode estar relacionada às divisões de uma escala. Quais os cuidados que se deve ter na hora da medição?

Apresente os erros mais comuns numa medição. Como é possível evitá-los?

Diferencie medida direta de medida indireta. Dê um exemplo de cada uma.

Explique o que é a incerteza numa medida. De que forma se representa uma grandeza medida, considerando-se a incerteza associada?

Explique o que são algarismos significativos.

Dê a equação que descreve a reta de um gráfico. Quem é a variável independente dessa equação, e a variável dependente? Quais são os coeficientes?

1 Considerando as tabelas do programa Origin, em qual das colunas devemos colocar os valores da variável independente e os da variável dependente?

R.: Na coluna A(x) estão os valores para a variável independente e na coluna B(y) estão os valores para a variável dependente.

2 Comparando as equações a seguir, com a equação Y(x) = a + bx, identifique o que se pede:

a) v(t) = v0 + at Variável dependente:___v___ Variável independente:___t___ Coef. Linear:___v0___ Coef. Angular: __a__
b) V(i) = Ri (Exemplo: Y(x) = a + bx → V(i) = 0 + Ri ) Variável dependente: V Variável independente: i Coef. Linear: 0 (zero) Coef. Angular: R
c) Fe(x) = kx Variável dependente:___ Fe___ Variável independente:___ x ___ Coef. Linear:___0 (zero)___ Coef. Angular: ___k____
d) S(t) = S0 + vt Variável dependente:____S____ Variável independente:___t____ Coef. Linear:___S0___ Coef. Angular: __v_____
e) L(∆t) = L0 + αL0∆t Var. dep.:___L__ Var. indep.:___ ∆t __ Coef. Linear:___L0___ Coef. Angular: ___αL0__
f) E(Vf) = dfgVf Variável dependente:____E____ Variável independente:____Vf ____ Coef. Linear:__ 0 (zero)__ Coef. Angular: ___dfg____

1 Diferencie valor padrão, valor medido e valor mais provável.

R.: Nas experiências, procuramos definir o valor de uma grandeza que já foi determinada alguma vez na história, e seu valor já se encontra largamente divulgado na literatura científica. Esse valor conhecido é chamado de valor padrão e o valor determinado a partir da experiência é denominado valor medido. Em outras ocasiões, não temos nenhum valor de referência, então devemos substituir o valor padrão pelo valor mais provável, que trata da média aritmética das medidas.

2 Cite e defina os três tipos de erros experimentais.

R.: Os erros podem ser de três tipos: o erro grosseiro, o erro sistemático e o erro acidental (ou aleatório). Os erros grosseiros caracterizam-se pelo engano na leitura, engano na unidade, erro de cálculo e deficiência técnica, como, por exemplo, o manuseio inábil do instrumento. Os erros sistemáticos caracterizam-se pelo erro de calibração do instrumento, deslocamento do zero da escala, consequências de variações térmicas e paralaxe. Os erros sistemáticos são causados por fontes identificáveis e, em princípio, podem ser eliminados ou compensados. Erros sistemáticos fazem com que as medidas feitas estejam consistentemente acima ou abaixo do valor real, prejudicando a exatidão da medida. Os erros aleatórios caracterizam-se pela avaliação do algarismo duvidoso, condições flutuantes, como, por exemplo, a temperatura do ambiente e natureza da grandeza a ser medida. Os erros aleatórios tratam de flutuações, para cima ou para baixo, que fazem com que aproximadamente a metade das medidas de uma mesma grandeza numa mesma situação experimental esteja desviada para mais, e a outra metade esteja desviada para menos.

5 Qual a diferença entre um movimento acelerado e um retardado?

R.: Se a aceleração tem o mesmo sentido da velocidade, o movimento é chamado de Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado. Se a aceleração tem sentido contrário da velocidade, o movimento é chamado de Movimento Retilíneo Uniformemente Retardado.

Considerando dentro da tolerância de erro (5%) nos valores encontrados nas tabelas 4 e 5, pode-se afirmar que a velocidade permaneceu constante em cada caso? Em caso negativo, explique.

Considerando dentro da tolerância de erro (5%) nos valores encontrados nos itens 12 e 13, pode-se afirmar que a aceleração permaneceu constante, em cada caso acima? Em caso negativo, explique.

Considerando dentro da tolerância de erro (5%) nos valores encontrados nos itens 16 e 17, pode-se afirmar que a aceleração permaneceu constante em cada caso? Em caso negativo, explique.

O que o grupo e você acharam do experimento? Pode ser melhorado? Em caso afirmativo, de que maneira poder-se-ia proceder?

Defina movimento retilíneo uniforme.

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