A Metodologia Científica
Por: laissaemanu • 20/9/2021 • Trabalho acadêmico • 1.596 Palavras (7 Páginas) • 113 Visualizações
Prova 1 de FIS104 – Metodologia Científica
Nome: Laíssa Emanuelle Martins Nascimento
Matricula: 2021025810
1) A figura abaixo mostra de forma ampliada uma régua milimetrada posicionada junto a retângulo de eva. Forneça a medida do lado do retângulo mostrado na figura, seguindo as regras do nosso curso. Ou seja, forneça medida, erro e unidades. Lembre-se que se trata de uma régua milimetrada e um instrumento analógico, portanto adote o erro como metade da menor divisão.
[pic 1]
Resposta: Conforme aprendemos no curso, a medida fornecida acima não apresenta 100% de precisão. Logo, temos que representar de alguma forma essa incerteza associada a medida - chamado de erro padrão – para expressar o tamanho do objeto com o máximo de precisão.
O retângulo de E.V.A acima mede aproximadamente 296 mm (ou 29,6 cm). Contudo, é possível notar que o valor está entre 296 mm e 297 mm. Portanto, adotaremos a média deles, sendo 296,5 mm, para representar o valor da medida do objeto. O erro/incerteza associado a ele será a metade da menor divisão da régua, isto é, 1,0 mm dividido por 2 que dará 0,5 mm (erro padrão adotado pela régua milimetrada).
Resposta mais completa, segundo o que aprendemos:
[pic 2]
2) Para eliminar erros grosseiros foram tomadas 5 medidas da temperatura ambiente no dia 14 de junho de 2020, as 20hs. Para isso foi utilizado um termômetro analógico como mostrado na figura 2 abaixo. As medidas obtidas são fornecidas na tabela 1. Forneça a temperatura para esta data e hora seguindo as regras do nosso curso. Lembre-se que para expressar a medida mais adequadamente devemos fazer a média e o desvio padrão. Se necessário, não se esqueça de arredondar corretamente no final.
[pic 3]
[pic 4]
Resposta: Podemos observar que ao medir a temperatura diversas vezes, ele apresentou certa variação. Para tanto, há uma forma de achar o valor que represente a temperatura ambiente: calculando a média e, posteriormente, o desvio padrão.
1º passo: Achar a média aritmética
[pic 5]
Onde,
Ti → é o valor individual das temperaturas;
n → é o número de valores totais
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
2º passo: Achar o desvio padrão
[pic 9]
Onde,
Ti → é o valor individual das temperaturas;
X → é a média dos valores;
n → é o número de medidas totais
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
[pic 15]
[pic 16]
Deve-se arredondar para ficar com apenas uma casa decimal depois da vírgula, sendo assim fica:
[pic 17]
R= Agora podemos denotar a temperatura ambiente ideal com seu desvio padrão sendo:
[pic 18]
3) As medidas das notas da prova de uma turma de física, são fornecidas abaixo.
6,8
4,4
3,2
6,0
5,4
7,6
7,4
0,9
4,7
4,6
9,8
4,4
2,7
3,9
3,3
6,2
3,9
5,1
10,0
6,9
8,3
3,6
3,9
7,2
4,9
5,2
10,0
5,1
7,6
2,9
Construa um histograma e faça o ajuste de uma gaussiana aos dados para fornecer o desempenho da turma através da média e desvio padrão. Lembre-se da regra básica do curso ao expressar sua resposta!
Resposta:
Histograma:
[pic 19]
Resultado gerado pelo SciDAVis depois de ajustar à gaussiana:
[pic 20]
Analisando os dados acima, é possível obter a média e o desvio padrão olhando no “center” e “width”, respectivamente.
Para tanto, vamos escrever adequadamente arredondando e expressando da melhor forma:
Notas dos alunos da turma de física = [pic 21]
[pic 22]
4) Utilizando dados de espectroscopia é possível determinar a velocidade radial de galáxias. A velocidade radial é a velocidade com que essa galáxia se afasta de nós medida em km/s. Com dados de distância de Galáxias, Hubble obteve uma relação experimental entre a distância de uma galáxia qualquer até a Terra e a velocidade com que essa galáxia se afasta de nós. A interpretação dada por Hubble para essa relação (que hoje sabemos trata-se de uma lei da física, chamada lei de Hubble) sugere a possibilidade de vivermos em um Universo em constante expansão.
Para reconstruir esse caminho experimental utilize os dados da Tabela 2 abaixo para fazer o gráfico da distância das galáxias (eixo x) versus a velocidade radial das galáxias (eixo y). Ajuste uma reta aos dados e forneça o valor da constate de Hubble.
Compare, através do desvio absoluto e desvio relativo, o valor obtido com um dos valores mais aceitos hoje em dia que é de 72 ± 8 kms⁻1Mpc-1, obtido com dados do telescópio espacial Hubble.
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Galáxia Distância V
(Mpc) (Km/s)
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NGC 3627 8,58 727±5
NGC 3941 10,85 958±5
NGC 4472 125,43 10600±200
NGC 4631 2,56 300±7
NGC 4775 19,43 1567±250
NGC 5248 14,43 1153±50
NGC 5548 67,87 5149±200
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