Fisic

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´ UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGA ˆ CENTRO DE CIENCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE F´ ISICA

Prof. Irineu Hibler

1

´ GRAFICOS

Os gr´ficos desempenham na F´ a ısica Experimental um papel preponderante. Mais facilmente pelos gr´ficos do que pelos n´meros pode-se tomar a u conhecimento de um determinado fenˆmeno, verificar a validade de uma o certa lei, etc. Por este motivo imp˜e-se o estudo dosmesmos. o

1.1

Escalas

Iniciaremos o nosso estudo pelas escalas que vˆm a ser segmentos de e reta sobre os quais vem marcados pequenos tra¸os e aos quais correspondem c n´meros ordenados. Esses n´meros s˜o chamados argumentos da reta e u u a representam os poss´ ıveis valores de uma grandeza f´ ısica. Chama-se PASSO de escala, a distˆncia, arbitr´ria, medida em unidaa a des decomprimento, geralmente em cm, que separa dois tra¸os quaisquer c da escala. Chama-se DEGRAU de escala, a varia¸˜o da grandeza f´ ca ısica apresentada na escala correspondente ao passo. ´ Definimos MODULO DA ESCALA, como o valor absoluto da rela¸˜o ca entre passo e o degrau. ME = P ASSO DEGRAU

ME ≤

Espa¸o dispon´ no papel milimetrado c ıvel . M´xima varia¸˜o entre os valores obs. no laborat´rio a ca o1.2

Gr´ficos cartesianos a

Quando em um determinado fenˆmeno f´ o ısico temos a varia¸ao de duas c˜ grandezas tal que, para os estados u1 , u2 , u3 , ..., un de uma delas correspondem respectivamente v1 , v2 , v3 , ..., vn da outra, fazemos a utiliza¸˜o de ca 1

gr´ficos cartesianos em que os eixos cartesianos s˜o suportes de escalas, cona a venientemente escolhidas. Para a confec¸˜o deum gr´fico cartesiano, como mostraremos em um ca a exemplo adiante, deve-se proceder do seguinte modo: 1. No papel milimetrado que dispomos, devemos saber o comprimento c dispon´ no eixo dos x e qual o comprimento d dispon´ no eixo dos y. ıvel ıvel 2. Conhecendo os valores das vari´veis que se deseja lan¸ar no gr´fico, a c a determinemos as m´ximas varia¸˜es das abcissas e ordenadas, chamando U a coe V cada uma dessas varia¸˜es, portanto: co U = un − u1 e V = vn − v 1 . 3. Os m´dulos das escalas devem ser tais que: o Mu ≤ e Mv ≤ c U d . V

Os m´dulos calculados pela rela¸˜o acima geralmente d˜o n´meros frao ca a u cion´rios. Estes m´dulos n˜o devem caracterizar a escala, e sim outros, a o a pouco menores aos obtidos, os quais permitem uma f´cil localiza¸˜o das a ca grandezas a representar.4. Procedemos a marca¸˜o das escalas, mediante sua gradua¸˜o. ca ca 5. Sobre o papel marcamos os pontos: (u1 ; v1 ),..., (un ; vn ), envolvendo-os por um pequeno c´ ırculo. 6. Finalmente procuramos passar uma reta ou curva cont´ ınua a mais pr´xima poss´ por esses pontos. o ıvel

1.3

Identifica¸˜o da vari´vel dependente e a independente. ca a

Para identificar qual a vari´vel que ´ aindependente e que dever´ ser a e a disposta no eixo X, observemos alguns casos: 1) A segunda lei de Newton a qual ´ representada pela equa¸ao F = ma, e c˜ est´ grafada numa forma de f´cil memoriza¸˜o. Entretanto se dispomos de a a ca um corpo de massa ( m ), para que ele se mova ou seja freiado, isto ´, altere e seu estado de movimento, ´ condi¸˜o fundamental que alguma for¸a externa e ca c ( F ) atuesobre o corpo. Ent˜o a vari´vel for¸a (F) ´ a que produz a altera¸˜o no movimento do a a c e ca corpo e produzir´ uma acelera¸˜o ou desacelera¸˜o. a ca ca 2

Figura 1: Identifica¸˜o da vari´vel independente na segunda lei de Newton ca a • F ´ a vari´vel independente ( eixo X ); e a • ( a ) acelera¸˜o, vari´vel dependente ( eixo Y ), conforme a Fig.(1), ca a a=( onde
1 m

1 )F, m

(1)

´ ocoeficiente angular. e

2) Um circuito composto de um resistor ( R ) e uma fonte de tens˜o a ( V ), Fig.(2-a), no instante que a chave for fechada Fig.(2-b ), os terminais do resistor estar˜o submetidos a uma diferen¸a de potencial, resultando no a c deslocamento de cargas el´tricas no circuito que ´ denominado de corrente e e e el´trica. Este evento ´ representado pela lei de Ohm: e V = R i....
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