UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE UFCGCENTRO DE CINCIAS E TECNOLOGIA CCTUNIDADE ACADMICA DE FSICALABORATRIO DE FSICA EXPERIMENTAL IPROFESSOR: JOSSYL TURMA: 08ALUNO: MATHEUS MENDES ARRUDA - 114111798

EXPERIMENTO I: MEDIDAS DE TEMPO

CAMPINA GRANDE PBNOVEMBRO DE 20141. Introduo

O presente relatrio refere-se ao experimento intitulado Medidas de Tempo, realizado no dia 04 de novembro de 2014, em equipes de quatro pessoas. Tal procedimento foi supervisionado pelo professor Jossyl.

1.1 Objetivo

Determinar o tempo de reao de cada integrante da dupla e a incerteza a ser considerada na medio de um intervalo de tempo feita por cada experimentador.1.2 MATERIAIS utilizados

Corpo Bsico (1), Armadores (2,1), Esfera com gancho (2.2), Escala Milimetrada Complementar (2.5), Cronmetro (2.21), Rgua Milimetrada (2.27) e Cordo.

1.3 MONTAGEM

2. pROCEDIMENTOS E ANLISES

2.1 Procedimentos experimentais

O experimento foi dividido em duas partes. Na primeira, mediu-se o tempo de reao do experimentador e na segunda, foi feita a determinao da incerteza na medio de um intervalo de tempo. Como se tratavam de dois experimentos distintos e nossa equipe era composta por 4 pessoas, decidimos dividir cada experimento por dupla.Primeira parte:Meu colega segurou a extremidade superior de uma rgua na posio vertical na marca de 50 centmetros, enquanto eu posicionei meu polegar e indicador entreabertos na marca zero, sem tocar na rgua. Ento, quando o colega soltou a rgua, sem que eu soubesse quando ele faria isso, fechei os meus dedos o mais rpido que pude para parar a rgua, sem abaixar nem subir a mo.Depois, foi observado em que marca segurei a rgua e ento, anotei essa distncia S na tabela I-A. Repetimos esse procedimento por dez vezes, e ento troquei de funo com o colega, anotando tambm a distncia S obtida por ele na tabela I-B.Segunda parte:Para a segunda parte, a segunda dupla assumiu o posto para realizar o experimento e foi utilizado o corpo bsico, no qual foi presa uma esfera com gancho por meio de um cordo, formando um pndulo. Mediu-se o comprimento desse pndulo, que estava preso no gancho central da lingueta graduada, com ajuda de uma escala milimetrada complementar. O colega deu um pequeno impulso na esfera, fazendo com que o pndulo oscilasse num plano paralelo ao que contm a lingueta graduada sem que ele se deslocasse mais do que a largura da lingueta, sendo assim, considerado um pndulo simples. O intervalo de tempo gasto para que a esfera completasse dez oscilaes foi medido, acionando o cronmetro na contagem zero e travando-o na contagem dez. Repetimos esse procedimento dez vezes e os intervalos de tempo foram anotados na tabela II-A. Em seguida, o outro componente da equipe trocou de funo com o colega, que anotou os intervalos de tempo obtidos por ele na tabela II-B.

2.2 DADOS COLETADOSTABELA I-A (Distncias de queda)12345678910

30,520,516,023,031,041,028,010,517,521,0

TABELA I-B (Distncias de queda para o colega)12345678910

19,028,015,022,014,515,014,520,016,014,5

Comprimento do pndulo: L = 68,3 cm.

TABELA II-A (Intervalo de tempo)12345678910

16,8416,7516,7216,8416,8417,0316,5616,9416,8116,69

TABELA II-B (Intervalo de tempo para o colega)12345678910

16,5316,7116,5316,7516,6016,6216,6916,7216,8716,62

2.3. ANLISE

Atravs dos dados das tabelas I-A e I-B, foi possvel calcular os tempos de queda da rgua. Desprezando a resistncia do ar, o movimento de queda livre . Assim, temos que o tempo de queda livre dado por . Adotando-se g = 9,81m/s, foram obtidos os resultados anotados nas tabelas abaixo. (Observao: todos os clculos da anlise encontram-se no anexo).

TABELA III-A12345678910

30,520,516,023,031,041,028,010,517,521,0

0,250,200,180,220,250,290,240,150,190,21

TABELA III-B (para o colega)12345678910

19,028,015,022,014,515,014,520,016,014,5

0,200,240,170,210,170,170,170,200,180,17

O valor mdio dos tempos de queda da rgua foi calculado a partir dos resultados obtidos nas tabelas III-A e III-B. Esse valor corresponde ao tempo tr de reao (tempo que, ao ser estimulado, o experimentador gastou para reagir).

Para a tabela III-A: Tempo de reao: tr = 0,218s;

Para a tabela III-B: Tempo de reao: tr = 0,188s;Na segunda parte do experimento foi feito um tratamento estatstico para cada conjunto de intervalos de tempo anotado nas tabelas II-A e II-B.

- Para a tabela II-A:Valor mdio: tA = 16,802sdesvio padro: tm = 0,039Logo, tA = (16,802 0,039)s

- Para a tabela II-B:Valor mdio: tA = 16,664sdesvio padro: tm = 0,036Logo, tB = (16,664 0,036)s

3. CONCLUSO

O tempo de reao tr calculado no experimento da rgua no deveria ser igual ao desvio padro da mdia tm observado com o pndulo, afinal, so situaes diferentes. Alm disso, o tempo de reao desconsiderado na segunda parte do experimento, j que o tempo perdido no acionamento do cronmetro compensado com o tempo no momento em que o experimentador trava o cronmetro. O tempo de reao individual muito importante, e isso pode ser observado em diversas situaes. Ao se frear um carro no sinal vermelho, por exemplo, quanto mais rpido o motorista parar o carro, ou seja, quanto menor for o seu tempo de reao, menor ser a probabilidade de causar um acidente. O tempo de reao faz uma grande diferena no resultado final de um experimento se tiver um valor aproximado com o intervalo de tempo medido. J em um intervalo de tempo muito maior que o tempo de reao, o resultado no ser afetado, pois o tempo de reao se tornar desprezvel. Para que os clculos efetuados na segunda parte do experimento, para pessoas distintas, tenham valores mais prximos, seria necessrio aumentar o nmero medies do intervalo de tempo, pois assim, o desvio padro diminuiria.

A medida de um intervalo de tempo com acionamento manual de um cronmetro expressa de forma diferente, dependendo do nmero de leituras efetuadas. Quando a medida resultado de uma nica leitura, o valor mdio a prpria medida e o desvio padro mdio poderia ser de . J quando a medida resultado de uma srie de leituras, deve ser feito o tratamento estatstico, e a medida do intervalo do tempo deve ser expressa com o valor mdio e o desvio padro mdio Para melhorar a qualidade do experimento realizado, necessrio o uso de instrumentos mais precisos, e aumentar o nmero de repeties das medies.