Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Introdução à teoria dos erros e medidas. Apresentação da teoria de propagação de incertezas e exemplos. Linearização e Regressão linear. Elaboração de Relatórios, Gráficos e Tabelas. Realização de Práticas Experimentais de Mecânica.

JUSTIFICATIVA

Dentro de uma formação sólida em Engenharia, o curso de Física Experimental permite ao aluno o contato com técnicas experimentais básicas, tais como, medições, teoria dos erros, análise de dados, regressão linear e linearização, paralelamente complementando  formação de Física Básica 1 com exemplos de experimentos em mecânica.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. Conceitos básicos

1.1. Medida de uma grandeza

1.2. Classificação das incertezas

1.3. Valor médio, erro instrumental, erro estatístico e erro total

1.4. Algarismos significativos

1.5. Notação científica

2. Teoria de propagação de incertezas

2.1. Conceito da propagação de incertezas e interpretação gráfica

2.2. Caso de uma variável e exemplos

2.3. Caso multivariável e exemplos

3. Linearização

3.1. Conceito de linearização e sua importância. Funções lineares e não-lineares

3.2. Linearização de funções polinomiais através de funções logarítimicas. Exemplos reais de uso de linearização

3.3. Linearização de funções polinomiais através de mudança de variável

3.4. Propagação de incertezas da linearização

4. Regressão linear

4.1. Conceito de regressão linear e sua importância

4.2. Método de mínimos quadrados

4.3. Regressão linear simplificada: incertezas iguais em y

4.4. Transferência de incertezas (opcional)

5. Estrutura e confecção de relatórios científicos

5.1. Objetivos e estrutura do relatório científico

5.2. Construção de tabelas

5.3. Elaboração de gráficos

5.4. Reta média ou melhor reta. Determinação de coeficientes angular e linear

6. Instrumentos de medidas

6.1. Paquímetro

6.2. Conceito do nônio ou vernier e seu funcionamento

6.3. Micrômetro

7. Atividades experimentais em mecânica

7.1. Instrumentos de medida

7.2. Cinemática unidimensional e bidimensional

7.3. Estática

7.4. Dinâmica

7.5. Movimento rotacional

7.6. Leis de conservação

METODOLOGIA

As aulas serão presenciais (15 aulas de 2 horas-aula, totalizando 25 horas) em formato tradicional expositivo, onde serão utilizados slides e recursos áudio-visuais quando necessário, e na realização dos experimentos, com uso de apostila de roteiros e kits pré-montados nas bancadas. Serão realizados experimentos em laboratório segundo o roteiro de práticas fornecido pelo laboratório de mecânica do INFIS.

Nas atividades assíncronas (5 horas)  serão realizadas atividades que abrangem: elaboração dos relatórios; listas de exercícios; acompanhamento de tutoriais, que estarão disponíveis no Moodle e Youtube; uso de simuladores online e softwares científicos gratuitos.

Ao longo do curso são apresentadas informações sobre importantes ferramentas para elaboração de relatórios, como propagação de incertezas, algarismos significativos, notação científica, unidades, tratamento estatístico básico, linearização, regressão linear. Sempre que possível serão realizadas atividades como exercícios para praticar o conteúdo e para que os discentes possam demonstrar suas dúvidas.

Todo o material ficará disponível na plataforma moodle. O cronograma, critérios de avaliação, material utilizado, exemplos de relatórios, encontrarão-se no moodle cujo link e chave serão divulgados na aula e por email.

As aulas da turma A5 são nas quintas-feiras das 14h50 às 16h30.
 

AVALIAÇÃO

A avaliação na disciplina irá ocorrer através de

• Relatórios em grupo sobre os experimentos somando no total 60 pontos, a ser submetido pela plataforma Moodle;

• Duas provas individuais sem consulta durante o horário da aula, valendo 20 pontos cada. A Prova 1 possivelmente irá ocorrer nos dias 23/06 ou 30/06, ou 07/07, e a prova 2 em 04/08, a depender do cronograma de práticas a ser liberado pelo coordenador do Laboratório de Mecânica.

• Uma prova substitutiva, caso o estudante perca uma das duas provas, desde que comprovado por atestado aprovado pelo colegiado do curso, valendo 20 pontos.​ Possivelmente no dia 11/08.

• Uma avaliação de recuperação para o discente que obtiver nota inferior a 60 pontos, desde que com a frequência mínima de 75%, que valerá 20 pontos, abrangendo todo o conteúdo das aulas e práticas realizadas. Possivelmente no dia 18/08.

A nota final será composta por 60 pontos de relatórios, e a soma das duas provas, cada uma valendo 20 pontos. Caso o discente faça a avaliação de recuperação a nota desta avaliação será somada à nota obtida ao longo do semestre.

O relatório científico deverá conter: Título, nome dos autores, resumo, objetivos, introdução teórica, descrição do experimento, apresentação dos resultados, discussão dos resultados, aplicações da teoria envolvida nos experimentos, conclusões e bibliografia utilizada, no formato ABNT NBR 6023/2018. Recomenda-se que o relatório seja elaborado por grupos de até 5 alunos, onde todos devem contribuir para que a nota seja justa. Serão utilizados e recomendados programas e aplicativos gratuitos para análise dos dados experimentais.

As provas são individuais e teóricas, sem consulta, visando avaliar se o aluno possui domínio e compreensão de como utilizar as técnicas experimentais apresentadas, sabendo realizar a análise adequada dos experimentos de mecânica propostos.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física: Mecânica. 7.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. V. 1.

2. HEWITT, P. G. Física conceitual. 11. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011.

3. KNIGHT, R. D. Física: Uma abordagem estratégica. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. v. 1.

Complementar

1. NUSSENZVEIG, H. M.. Curso de física básica. 5.ed. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 2014. V. 1.

2. SEARS, F.; YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A.; ZEMANSKY, M. W.. Física: Mecânica. 12. ed. São Paulo: Addison Wesley, 2009. V.1

3. SERWAY, R. A.; JEWETT Jr., J. W.. Princípios de Física: Mecânica Clássica. 3. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2004. V1.

4. TAYLOR, J. R. Introdução à análise de erros: O estudo de incertezas em medições físicas. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.

5. UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA. Instituto de Fisica. Guias e roteiros para Laboratório de Física Experimental I. Elaborado por Wellington Akira Iwamoto et al. 1. ed.  Uberlândia: UFU, 2014. 

6. VUOLO, J. H. Fundamentos da teoria de erros. 2. ed. rev. ampl. São Paulo: E. Blücher, 1996.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Mariana Mieko Odashima, Professor(a) do Magistério Superior, em 18/04/2022, às 16:44, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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