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

Laboratório de Mecânica é uma disciplina que ajuda o estudante a fixar os conteúdos teóricos estudados. No laboratório de mecânica veremos fundamentos da mecânica e uma introdução ao método científico do ponto de vista experimental. Incluindo como fazer boas medidas, pensamento crítico, estimular criatividade, elaborar gráficos, analisar dados e incertezas experimentais, produzir relatórios com escrita científica apropriada.

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

Utilizaremos a plataforma Mconf (https://conferenciaweb.rnp.br/)  para as aulas síncronas. As aulas síncronas serão feitas diretamente pelos recursos de videoconferência com apresentação de slides sobre os fundamentos teóricos da disciplina e detalhamento dos experimentos.  Os slides e as avaliações serão postados regularmente no site pessoal do docente:  https://sites.google.com/site/augustoalcalde/teaching/fisica-experimental-1

No site serão apresentadas todas as informações necessárias para o desenvolviment da disciplina, como leituras, material adicional, exemplos, tutoriais, etc.

Nas primeiras quatro aulas síncronas estabeleceremos os fundamentos teóricos e desenvolveremos atividades práticas sobre os fundamentos da manipulação de dados em experimentos fundamentais de mecânica.

No desenvolvimento de experimentos, devidas às restrições sanitárias, o docente deverá fornecer conjuntos de dados experimentais com os quais os discentes deveram trabalhar seguindo as discussões nas aulas síncronas.

A carga horaria de 30 horas, 22 horas serão estritamente compostas por aulas síncronas, as restantes 08 horas serão de atividades assincronas direcionadas ao aprendizado de ferramentas computacionais necessárias para o desenvolvimento dos relatórios.

O horario de atendimento para duvidas é flexivel, os discentes podem consultar via email suas duvidas a qualquer momento.

Devido as restrições sanitarias, não foram programas atividades práticas presenciais.

São propostas 4 atividades práticas e 7 experimentos. As atividades práticas tem como objetivo adquirir dominio sobre o formalismo matemático e elaboração de relatórios, e os experimentos tem como objetivo a aplicação dos conhecimentos previos e sua aplicação à discussão de experimentos em mecânica. Os alunos deverão apresentar relatório de cada umas atividades e experimentos. O relatório sera elaborado em grupo, cada grupo terá como máximo 5 alunos. Os grupos tem uma semana para a apresentação do relatório, podendo os alunos realizar consultas ao docente a qualquer momento.  

A pesar das restrições, a disciplina preserva seu caráter pratico, isso significa que é  obrigatoria a presença dos alunos nas aulas síncronas para receber nota na elaboração dos relatórios.

AVALIAÇÃO

Serão considerados os relatórios correspondentes às atividades praticas e os relatórios correspondentes aos experimentos.

Cada relatório recebe uma nota (0-100), sendo a nota final computada da seguinte forma: 20% * média dos relatorios dos trabalhos práticos + 80% * média dos relatórios experimentais.

A assiduidade dos discentes será validada pela presença em todas as aulas síncronas.

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.

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

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

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

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

8. 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. Disponível em:http://www.infis.ufu.br/images/users/labdidaticos/Lab_Mecanica/Lab1.pdf>. Acesso em: 2 jun. 2018.

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

Complementar

1. ALONSO, M.; FINN, E. J.. Física, um Curso Universitário: Mecânica. São Paulo: Edgard Blücher, 1972.

2. CHAVES, A.; SAMPAIO, J. F.. Física Básica: Mecânica. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2007.

3. FEYNMAN, R. P.; LEIGHTON, R.B.; SANDS, M.. Lições de Física. Porto Alegre: Bookman, 2008. V. 1.

4. HELENE, O. A. M.; VITO, R. V. Tratamento estatístico de dados em física experimental. 2. ed. São Paulo: E. Blucher, 1991.

5. LUCIE, P.. Física básica: Mecânica. Rio de Janeiro: Campus, 1980.

6. TIPLER, P. A.; MOSCA, G.. Física para Cientistas e Engenheiros: Mecânica, oscilações e ondas. 6.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. V. 1.  

7. YOUNG, H. D. Física. 14. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Augusto Miguel Alcalde Milla, Professor(a) do Magistério Superior, em 19/11/2021, às 14:59, 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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