Universidade Federal de Campina Grande UFCG Centro de Ciências e Tecnologia - CCT Unidade Acadêmica de Física Disciplina: Física Experimental IAluno: André Bezerra Da Silva Matrícula: 21011980 Professor: Wilton Pereira da Silva Turma: 09

Medidas de Tempo

1.1- ObjetivoEste experimento teve como objetivo determinar o tempo de reação individual de um experimentador e a incerteza na medida a ser considerada na medição de um intervalo de tempo feita por este.

1.2- Material Utilizado- Corpo Básico - Esfera e cordão - Pêndulo simples - Cronômetro - Régua Milimetrada- Cordão

1.3- Descrição dos experimentosO primeiro experimento tinha por objetivo determinar o tempo de reação individual. Para tal, pediu-se a um colega para segurar a extremidade superior da régua milmetrada na posição vertical, com a marca zero dirigida para baixo, enquanto o outro posicionou seus dedos (polegar e indicador) entreabertos na marca zero da régua. O colega que estava segurando a régua a soltava sem aviso prévio, e o outro (aquele que estava sendo testado o tempo de reação) quando via que a régua tinha sido solta fechava os dedos o mais rápido possível. Logo depois observou-se em que marca o colega havia segurado a régua e anotava-se a distância S (centímetros) na tabela I-A. Após obtido 10 medições repetindo esses passos, trocou-se de função com o colega e realizou-se novas medições, as quais foram anotadas na tabela I-B. No segundo experimento usou-se o corpo básico, no qual uma esfera amarrada a um cordão simulava um pêndulo simples que tinha comprimento L de 71,5 cm. Com ajuda da régua milimetrada, elevou-se a esfera a uma pequena altura que não ultrapassasse a largura da lingueta (peça vertical graduada de madeira), de tal forma que fosse fornecida a energia necessária para que o pêndulo oscilasse num plano paralelo ao que contém essa lingueta. Assim, a quantidade de energia potencial fornecida e o deslocamento angular máximo do pêndulo, com relação à posição de equilíbrio, foram bem pequenos e o sistema foi considerado como um pêndulo simples. Mediu-se o intervalo de tempo gasto para que a esfera completasse dez períodos. Para que não houvesse confusão, acionou-se o cronômetro na contagem zero e travou-se na contagem dez. Os dados obtidos foram colocados na tabela II-A, e pediu-se ao colega para repetir esses mesmos passos e os resultados obtidos por ele foram colocados na tabela II-B.

1.4- Dados Coletados

Tempo de reação individual:

TABELA I-A (Distâncias de queda)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

S (cm) 19,0 17,0 16,0 3,5 14,0 12,0 13,5 15,0 15,0 12,5

TABELA I-B (distâncias de queda para o colega) 1 22,0 2 19,8 3 25,0 4 5 16,0 20,5 6 18,1 7 16,0 8 16,8 9 20,5 10 20,6Medida de tempo de dez oscilações: Comprimento do pêndulo: L = 75 cm TABELA II-A (Intervalo de tempo) 1 2 3 4 5 6 7 8 17,25 17,37 17,28 17,07 17,25 17,40 17,36 17,41 9 10 17,29 17,34TABELA II-B (Intervalo de tempo para o colega) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 17,12 17,28 16,95 16,94 16,94 16,95 16,94 17,00 16,97 17,251.5- AnáliseC- Com os dados da tabela I-A e I-B, calculou-se os tempos de queda da régua. Observou-se que, desprezando a resistência do ar, o movimento é de queda livre, dado por . Anotou-se os resultados nas tabelas III-A (tempo de reação individual) e III-B (Tempo de reação para o colega). TABELA III-A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 22,0 19,8 25,0 16,0 20,5 18,1 16,0 16,8 20,5 20,6 0,212 0,201 0,226 0,181 0,205 0,192 0,181 0,185 0,205 0,205TABELA III-B (para o colega) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 18,0 12,5 16,0 15,5 14,0 17,5 11,5 17,3 15,2 12,8 0,192 0,160 0,181 0,178 0,169 0,189 0,153 0,188 0,176 0,162D- Utilizou-se a tabela III-A para calcular o valor médio dos tempos de queda da Régua, e repete se os cálculos para a tabela III-B: N T1= (1/N)*t ( T1) = 0,1993 sNi =1 N(Tempo de reação individual)T1 = (0,1993 +0,005)T2= (1/N)*t ( T2) = 0,1748 sNi =1(Tempo de reação do colega).T2= (0,175 + 0,004)Para a tabela III-A temos que o valor médio do tempo de reação é: Tm=0,1748s e o valor médio do tempo de reação do colega em relação com a tabela III-B é: Tm= 0,1993s.E- Utilizou-se o software LABFIT para fazer o tratamento estatístico para cada conjunto de intervalos de tempo anotado nas tabelas II-A e II-B. Em cada caso, escreveu-se o valor médio e o correspondente desvio padrão da média: i) realizo-se o tratamento estatístico da tabela II-A: Foi encontrado o valor médio de Tm1= 17,302 e o correspondente desvio padrão de : T=(17,302 + 0,032). ii) realizou-se o tratamento estatístico da tabela II-B:foi encontrado o valor médio de Tm2 =17,034 e o correspondente desvio padrão da média de: T2= (17,034 + 0,04). OBS: Os Cálculos das análises feitas serão encontrada em anexo ao relatório.1.6 ConclusãoCom a análise dos dados obtemos as seguintes conclusões: O tempo de reação calculado é maior do que o tempo de oscilações do pêndulo, apesar da improvável certeza na realização do experimento. Ao se frear um carro o tempo de reação individual é muito importante, pois quanto mais rápido é o tempo de reação individual para frear o carro, menor é a distância percorrida pelo carro, podendo assim evitar vários transtornos. Vimos que para medir um intervalo de tempo de mesma ordem do tempo de reação, o tempo de reação individual é de suma importância, pois um pequeno erro pode significar a perda total do valor da medição. No entanto para efetuarmos uma medição de intervalos de tempo muito maio que o tempo de reação, não haverá perda significativa no resultado final da medida. Para que o tempo medido por várias pessoas pelo mesmo instrumento (cronômetro) tenham valores mais próximos, deveria ser efetuada um número maior de medições, pois quanto maior o número de medidas registradas nos períodos de oscilações do pêndulo por várias pessoas, maior será a proximidade entre os valores de tempo médio, pois mais exata seria esta medição. Caso fosse realizada uma única leitura, o valor médio seria a própria medida e o desvio padrão médio poderia ser de ( 0,1); caso sejam feitas várias leituras, o desvio padrão médio seria o resultado entre as medidas e teríamos também que calcular o valor médio entre as leituras. Concluímos também que para pessoas distintas podem-se encontrar valores distintos, por este motivo, para uma exatidão melhor dos resultados obtidos, se faz necessário realizar um maior número possível de leituras, e o tratamento estatístico das mesmas.