A disciplina irá apresentar uma introdução aos conceitos da análise estatística para o tratamento de dados experimentais em física experimental. A estatística se faz necessária dada a natureza intrínseca de dados experimentais e fornece uma base para a interpretação dos resultados. Esse será o enfoque das três primeiras aulas.
Em seguida serão realizados cinco experimentos abordando conceitos apresentados no curso Física I.
Dentro dessa cadeia de experimentos visamos proporcionar o instrumental teórico e prático para analisar, de forma adequada, os dados colhidos e mitigar a necessidade de manter uma atitude atenta e crítica. Essas são características que desejamos seja difundida ao longo da formação acadêmica.
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Experimentos:
Movimento unidimensional Queda livre Lançamento horizontal Pêndulo simples Rotação
AULA 01: Introdução à análise estatística em experimentos Inevitabilidade de erros em medidas; importância de estimar as incertezas; estimando incertezas na leitura de dados; Erros sistemáticos e aleatórios; algarismos significativos e como reportar um dado experimental
AULA 02: Repetições de medidas Determinação da média e desvio padrão; Construção de um histograma; noções básicas de estatística; desvio padrão da média;
AULA 03: Propagação de incertezas Medidas de massa e comprimento característicos de objetos; estimativa de incertezas em equipamentos eletrônicos (balança); propagação de incertezas; cálculo da massa específica;
AULA 04: Experimento 1 - Movimento unidimensional Estudo qualitativo do movimento de um carrinho em trilho de ar; análise preliminar utilizando sensores; Como confeccionar gráficos para relatório; Filmagem do movimento em um plano inclinado;
AULA 05: Experimento 1 - análise dos dados, discussões Análise dos dados experimentais tomados na AULA 04; Avaliando relações através de gráficos; Método visual de ajuste de retas; Comparações de medidas independentes; discrepância; principais conclusões - há atrito?;
AULA 06: Método dos Mínimos Quadrados Análise dos resultados Experimento 1 obtidos entre os grupos aplicando o método do mínimos quadrados; qualidade do ajuste linear; revisitando discrepância;
AULA 07: Experimento 2 - Queda livre Introdução ao movimento de queda livre; Tomada de dados para vídeo análise de diversas bolas;
AULA 08: Experimento 2 - Queda livre Interpretação de gráficos posição versus tempo, velocidade versus tempo; estimativa da gravidade local e do coeficiente de restituição;
AULA 09: Experimento 3 - Lançamento horizontal Vídeo análise do movimento de uma bilha em uma rampa; repetições (sem vídeo), utilizando papel milimetrado para determinar o alcance; avaliação dos dados no papel milimetrado; Video análise da colisão de duas bilhas;
AULA 10: Experimento 3 - Lançamento horizontal Análise das tabelas de dados da vídeo análise (gráficos posições x e y versus tempo, velocidade x e y versus tempo); Conservação de energia mecânica;
AULA 11: Experimento 4 - Pêndulo simples O que é um pêndulo simples?; Diferenças entre pêndulo simples, físico e cônico; avaliação dos parâmetros relevantes; Propostas de medidas e tomada de dados; Aplicação das tomadas de dados propostas;
AULA 12: Experimento 4 - Pêndulo simples Avaliação dos dados obtidos; confrontando expectativas a priori; convergência para um modelo físico.
AULA 13: Experimento 5 - Rotação Leis de conservação; tomada de dados sem vídeo análise; discussão dos resultados
