Física Experimental I
Módulo I - Medida da Velocidade de um Corpo
Guia do Experimento:
1. Leia os textos complementares I, II e III da apostila.
2. Planeje um experimento para medir a velocidade de um corpo em MRU com o material
disponível na sua bancada: um carro, um trilho de ar, um centelhador e uma fita sensível ao
calor. Pense nas seguintes questões e discuta com o professor:
a. quais as condições para que um corpo se mantenha em MRU?
b. como medir a velocidade do corpo ? Essa medida depende de algum modelo ?
c. quais serão as medidas diretas realizadas ?
d. quais as medidas indiretas ?
3. Faça uma simulação do experimento:
a. como garantir, experimentalmente, que as hipóteses do item 2.a são verdadeiras ?
b. conecte o centelhador ao trilho e ajuste a frequência do centelhador para 10Hz. Por que
essa frequência é adequada?
c. verifique a distância dos parafusos do carro ao fio terra e à fita metálica e faça os ajustes
necessários. Quais são eles ?
d. teste o centelhamento ao longo do trilho. O centelhamento ocorre sem falhas em toda a
extensão do trilho ? Que região é mais adequada para a tomada de dados ?
e. faça o experimento como se a fita termosensível já estivesse colocada e você fosse fazer
a tomada de dados. Organize os equipamentos na bancada e se posicione de forma a
facilitar a operação. Verifique qual a melhor forma de impulsionar o carro e iniciar o
centelhamento .
f. Coloque a fita termosensível nessa região determinada como mais adequada e realize
verdadeiramente o experimento
g. Observe as centelhas na fita. Qual o intervalo de tempo entre duas centelhas ? Houve
alguma falha ? A fita tem dados suficientes ?
h. Em caso de falhas e insuficiência de dados, identifique a causa e encontre uma solução:
distância inadequada entre os parafusos do carro e o trilho, oxidação dos parafusos,
defeito do centelhador ? Aproveite a mesma fita para verificar se os problemas foram
solucionados.
i. Faça a leitura da fita, medindo a posição das centelhas em relação a uma origem. Uma
vez posicionada a régua, ela não deve ser movida. Por quê ?
j. Monte uma tabela com suas medidas diretas. Quais as fontes de incertezas dessas
medidas? Você pode minimizá-las ? O centelhamento contribui para a incerteza na
medida de posição ? Discuta com seu professor. Faça uma estimativa do valor das
incertezas e acrescente à tabela.
4. Analise seus dados:
a. Calcule o valor da velocidade em cada intervalo de tempo. Qual a incerteza no valor
dessa medida ?
b. Calcule o valor da média das velocidades obtidas no item 4.a. Qual a incerteza no valor
dessa medida ?
c. Faça um gráfico de posição em função do tempo no papel milimetrado. Escolha para
cada eixo uma escala que seja, ao mesmo tempo, simples (1:2, 1:4, 1:5, 1:10, 1:20, 1:100
e vice-versa) e que permita que seus pontos experimentais se distribuam por mais da
metade do papel. Coloque as barras de erro correspondentes às incertezas
experimentais no gráfico.
Física Experimental I
d. Observe o seu gráfico. Os pontos experimentais tem o comportamento esperado ?
Determine visualmente a reta que melhor se ajusta aos seus dados.
e. Faça o gráfico no programa de computador que faz a regressão linear pelo método dos
mínimos quadrados. Determine o valor da medida a partir do resultado da regressão
linear.
f. Compare os valores de velocidade obtidos em 4.a, 4.b, 4.c e 4.d. Qual o mais preciso ?
g. Tire uma conclusão do seu experimento.