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Disciplina "DQF10441 – Física Experimental II" da UFES-Alegre

Primary LanguageHTMLMIT LicenseMIT

Física Experimental II - UFES/Alegre

Disciplina "DQF10441 Física Experimental II"

Semestre 2021-1 EARTE (14/06/2021 a 09/10/2021)

Professor : Roberto Colistete Jr.

DQF (Departamento de Química e Física)

CCENS (Centro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde) - UFES Alegre

Ementa

Multímetros. Osciloscópio. Resistores. Capacitores. Indutores. Diodo. Lei de Ohm. Carga e descarga de capacitor. Circuitos RL, RC e RLC. Campo magnético. Indução e transformadores. Dispersão com prismas. Lentes delgadas. Redes de difração. Interferência, Polarização.

Obs.: a ementa do plano de ensino em PDF está desatualizada, a acima é a correta seguindo o PPC do curso de Licenciatura em Fisica da UFES-Alegre.

Objetivos Específicos

  • Compreender e aplicar os conceitos de erros e desvios em medidas, bem como representação numérica de dados com algarismos significativos e incertezas;
  • Construir e interpretar gráficos, a partir de dados experimentais;
  • Utilizar com eficiência instrumentos de medida, realizando leituras com o número correto de algarismos significativos e incertezas;
  • Compreender os aspectos teóricos e experimentais que envolvem os experimentos de Física em eletromagnetismo e óptica, via estudo prévio teórico e do roteiro respectivo do experimento, via realização de cada atividade experimental;
  • Quando possível contextualizar os experimentos no mundo cotidiano.

Conteúdo Programático

  1. Teoria de Erros :
    1.1. Erros e desvios em medidas;
    1.2. Algarismos significativos;
    1.3.. Incertezas e propagação de incertezas;
    1.4. uso de módulo Python Uncertainties (https://pythonhosted.org/uncertainties/) para cálculo automatizado de incertezas;
  2. Gráficos :
    2.1. Elementos de um gráfico : título, eixos, escalas, barras de incertezas;
    2.2. Reta média e retas auxiliares de um gráfico linear;
    2.3. Coeficientes linear e angular, incerteza do coeficiente angular;
    2.4. uso de softwares SciDAVis (http://scidavis.sourceforge.net/) e/ou módulos Python para análise gráfica e estatística de dados experimentais;
  3. Softwares para circuitos elétricos/eletrônicos :
    3.1. Softwares para diagramação de circuitos elétricos/eletrônicos;
    3.2. Softwares para simulação de circuitos elétricos/eletrônicos;
  4. Experimentos com roteiros e relatórios :
    4.1. Caracterização de dispositivos eletrônicos via multímetros;
    4.2. Ligação série e paralelo, lei de Ohm e leis de Kirchhoff;
    4.3. Circuitos RC, carga e descarga de capacitor;
    4.4. Medição de campo magnético;
    4.5. Medição de luz e espectro luminoso;
    4.6. Filtros RC e espectro de sinal usando osciloscópio.

Metodologia

Serão ministradas quase que somente aulas síncronas dada a pequena carga horária semanal (2h) e aspecto experimental da disciplina.
A discussão teórica, dos procedimentos experimentais e da análise de dados, será via aulas expositivas e dialogadas em plataformas digitais, com discussão interativa com os alunos.
Cada atividade experimental tem um roteiro experimental que será fornecido aos alunos, que devem realizar um relatório em grupo.
Face ao aspecto remoto desse Semestre Especial EARTE, sem uso presencial do Laboratório 2 de Física da UFES-Alegre, então a realização das atividades experimentais envolverá medições fornecidas pelo professor aos alunos ou uso de softwares de simulação pelos aluno ou uso de equipamento comum acessível em casa, com orientação e acompanhamento por parte do professor via plataformas digitais.
Fora da aula síncrona o aluno acompanha a disciplina via os sítios da seção abaixo, onde estarão publicados : arquivos das aulas lecionadas, ementa e plano de ensino, apostilas, roteiros dos experimentos, material didático diverso, notas, etc.

Serão utilizados :

Avaliações

Seguintes avaliações :
a. trabalhos assíncronos, sobre ferramentas de análise de dados, de simulação, etc. Valor: 10,0 pontos cada que compõem a Média dos TRabalhos (MTR);
b. testes individuais síncronos, feitos pouco antes de cada experimento. Valor: 10,0 pontos cada que compõem a Média dos Testes de Experimentos (MTE);
c, pré-relatórios entregues antes de cada experimento, em grupo, contendo o objetivo do experimento, um breve resumo teórico, os procedimento de medidas. Valor: 10,0 pontos cada que compõem a Média dos Pré-Relatórios de Experimentos (MPRE);
d. relatórios em grupo de cada experimentos, entregues em 1-2 semanas após experimento, contendo os dados coletados, análise dos dados, conclusão, eventuais gráficos e outros anexos (cálculos de propagação de incertezas, etc). Valor: 10,0 pontos cada que compõem a Média dos Relatórios de Experimentos (MRE);
e. participação em exercícios, discussões, pesquisas, etc, durante as aulas síncronas. Valor: 10,0 pontos cada que compõem a Média de PArticipação (MPA);

Média parcial (MP) , sendo ceifada em 10,0 se ultrapassar tal valor :
MP = 0,10 * MTR + 0,05 * MTE + 0,15 * MPRE + 0,70 * MRE + 0,1*MPA

Aprovação direta com MP >= 7,0, senão vai para Prova Final.
Prova Final - o conteúdo a ser estudado para a prova será todo aquele ministrado ao longo do semestre.
Média Final (MF) = (Nota da prova final + Média Parcial)/2
Aprovação com MP >= 5,0, senão reprovação na disciplina por nota.
O aluno também precisa ter ao menos 75% de assiduidade das atividades realizadas para não ser reprovado por falta.

Bibliografia

Bibliografia Básica :

  • Apostila da disciplina, contendo uma introdução ao tratamento de dados e os roteiros das experiências de laboratório;
  • Vuolo, José Henrique. Fundamentos da teoria de erros. 2a ed., São Paulo, Ed. Edgard Blücher, 1996, ISBN 978852120056-7;
  • Halliday, D.; Resnick, R.; Krane, K. S., Física 3, 5a ed., Rio de Janeiro, LTC, 2004. ISBN: 9788521613916;
  • Halliday, D.; Resnick, R.; Krane, K. S., Física 4, 5a ed., Rio de Janeiro, LTC, 2004. ISBN: 9788521614067;

Bibliografia Complementar :

  • Tipler, P. A.; Mosca, G.; Física para Cientistas e Engenheiros : Eletricidade & Magnetismo e Ótica. Vol. 2, 5a ed., Ed. LTC, 2006. ISBN: 9788521614630.

Obs.: a bibibliografia básica e complementar do plano de ensino em PDF está desatualizada, a acima é a correta seguindo o PPC do curso de Licenciatura em Fisica da UFES-Alegre.

Sítios Internet :