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11 UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO – UFMA CENTRO DE CIÊNCIA DE IMPERATRIZ – CCIM CURSO: ENGENHARIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL I DEBORAH ALVES DIAS DA SILVA KAUANY GOMES PESSOA KAUÃ DA SILVA FARIAS USO DE GRÁFICOS Imperatriz 2024 Muito bom esse relatório, deu gosto de ler!!! NOTA: 10 RESUMO O experimento visa analisar dados experimentais utilizando gráficos dilog e milimetrados, com o objetivo de entender as relações entre variáveis e aplicar conceitos científicos de maneira precisa e quantitativa. Para isso, a metodologia empregada incluiu a coleta de dados experimentais, seguidos pela construção dos gráficos com a técnica de plotagem específica para cada tipo. As observações feitas permitiram identificar padrões e comportamentos nas variáveis testadas, possibilitando uma interpretação precisa dos resultados. O uso de gráficos dilog e milimetrados se mostrou relevante na visualização e análise de dados, facilitando a aplicação de conceitos científicos e a comunicação clara dos resultados experimentais. Palavras-chave: Dados Experimentais, Gráficos Dilog, Gráficos Milimetrados. 1 INTRODUÇÃO Um gráfico é uma representação visual de dados, permitindo observar relações entre variáveis de forma clara e acessível. Ele transforma valores numéricos em representações visuais, facilitando a identificação de padrões, tendências e correlações (TEJEIRA, 2020). Sua principal função é possibilitar uma análise intuitiva de fenômenos experimentais e comparações entre diferentes conjuntos de dados. A importância dos gráficos abrange diversas áreas do conhecimento, incluindo as ciências naturais, sociais e econômicas. No contexto da física, são utilizados para ilustrar relações entre grandezas como temperatura, pressão e volume, tornando-se ferramentas indispensáveis para a análise e comunicação de resultados experimentais (MIRANDA, 2020). Além disso, gráficos são fundamentais em meios de comunicação variados, como livros didáticos, artigos científicos, jornais, revistas, plataformas digitais e transmissões audiovisuais. Eles apresentam informações de maneira acessível, sintetizando dados complexos em formatos visuais que capturam rapidamente a atenção do público (MIDWAY, 2020). A utilização de gráficos nos meios de comunicação é especialmente relevante na disseminação do conhecimento científico e técnico para públicos mais amplos. Por exemplo, em reportagens sobre mudanças climáticas, gráficos frequentemente ilustram o aumento das temperaturas globais ou o impacto da emissão de gases de efeito estufa. Em plataformas digitais, como redes sociais, infográficos e gráficos interativos tornam informações complexas mais atraentes e compreensíveis, democratizando o acesso ao conhecimento. Isso demonstra como os gráficos não apenas organizam dados, mas também amplificam seu impacto ao facilitar a transmissão de ideias em diferentes contextos (FERNÁNDEZ CERERO; LÓPEZ MENESES, 2023). Neste experimento, será destacado o uso de gráficos específicos, como o dilog e o milimetrado, para representar dados de maneira precisa. O gráfico dilog é amplamente utilizado para analisar variáveis em estudos de dilatação de gases, enquanto o gráfico milimetrado é ideal para medições experimentais que requerem alta exatidão (DA SILVA, 2020). Essas ferramentas são essenciais para a visualização de leis físicas complexas e para a validação de teorias experimentais. Assim, gráficos não apenas ajudam na interpretação de dados, mas também desempenham um papel crucial na comunicação de resultados. Eles constituem uma ferramenta indispensável no aprendizado e na pesquisa, contribuindo para a análise e a compreensão de fenômenos em diversas áreas do conhecimento. 2 OBJETIVO O experimento visa analisar e interpretar dados experimentais utilizando gráficos dilog e milimetrados, com o objetivo de entender as relações entre variáveis e aplicar conceitos científicos de forma precisa e quantitativa. 3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Materiais · Papel milimetrado; · Papel dilog; Quadro 1: Período Orbital e Raio Médio das Órbitas dos Planetas do Sistema Solar Propriedade Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno Plutão Período (Anos) 0,24 0,62 1,00 1,88 11,8 29,5 84,0 164 247 Raio médio da órbita 0,39 0,72 1,00 1,52 5,20 9,52 19,2 30,00 40,00 2.2 Métodos Para a construção dos gráficos, inicialmente foram utilizados os valores do período orbital (P) e do raio médio da órbita (R) fornecidos na tabela. Esses dados foram ajustados proporcionalmente às dimensões do papel milimetrado utilizando a regra de três, o que permitiu que todos os valores fossem representados dentro dos limites do gráfico. Após os ajustes, as coordenadas correspondentes aos planetas foram marcadas no papel milimetrado e conectadas para formar o gráfico representativo. Em seguida, os mesmos valores dividido por dois foram utilizados para construir o gráfico no papel dilog e análisar a relação teórica proposta pela terceira lei de Kepler. Por fim, os gráficos foram comparados com a teoria e as coordenadas foram marcadas no papel dilog e conectadas para formar o gráfico representativo. 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES Com o auxílio da regra de três foi possível identificar os pontos no papel milimetrado para traçar o gráfico. Como pode observar nos cálculos abaixo: Planetas Comment by JACIVAN MARQUES SOBRINHO: Isso é um quadro tambem. No caso seria um quadro de calculos. Período (y) Raio médio da órbita (x) Mercúrio 270 ⎽⎽⎽⎽ 247 y ⎽⎽⎽⎽ 0,24 247𝑦 = 270 × 0,24 𝑦 = 64,8/247 𝑦 0,26 190 ⎽⎽⎽⎽ 40 x ⎽⎽⎽⎽ 0,39 40𝑥 = 190 × 0,39 x = 74,1/40 𝑥 1,85 Vênus 270 ⎽⎽⎽⎽ 247 y ⎽⎽⎽⎽ 0,62 247𝑦 = 270 × 0,62 y = 167,4/247 y 0,68 190 ⎽⎽⎽⎽ 40 x ⎽⎽⎽⎽ 0,72 40𝑥 = 190 × 0,72 x = 136,8/40 x = 3,42 Terra 270 ⎽⎽⎽⎽ 247 y ⎽⎽⎽⎽ 1,00 247𝑦 = 270 × 1,00 y = 270/247 y 1,09 190 ⎽⎽⎽⎽ 40 x ⎽⎽⎽ 1,00 40𝑥 = 190 × 1,00 x = 190/40 x = 4,75 Marte 270 ⎽⎽⎽⎽ 247 y ⎽⎽⎽⎽ 1,88 247𝑦 = 270 × 1,88 y = 507,6/247 y 2,05 190 ⎽⎽⎽⎽ 40 x ⎽⎽⎽⎽ 1,52 40𝑥 = 190 × 1,52 x = 288,8/40 x = 7,22 Júpiter 270 ⎽⎽⎽⎽ 247 y ⎽⎽⎽⎽ 11,8 247𝑦 = 270 × 11,8 y 132,75 190 ⎽⎽⎽⎽ 40 x ⎽⎽⎽⎽ 5,20 40𝑥 = 190 × 5,20 x = x = 24,7 Saturno 270 ⎽⎽⎽⎽ 247 y ⎽⎽⎽⎽ 29,5 247𝑦 = 270 × 29,5 y = 7965/247 y 32,24 190 ⎽⎽⎽⎽ 40 x ⎽⎽⎽⎽ 9,52 40𝑥 = 190 × 9,52 x = 1808,8/40 x = 45,22 Urano 270 ⎽⎽⎽⎽ 247 y ⎽⎽⎽⎽ 84,0 247𝑦 = 270 × 84,0 y = 22680/247 y 91,82 190 ⎽⎽⎽⎽ 40 x ⎽⎽⎽⎽ 19,2 40𝑥 = 190 × 19,2 x = 3648/40 x = 91,2 Netuno 270 ⎽⎽⎽⎽ 247 y ⎽⎽⎽⎽ 164 247𝑦 = 270 × 164 y = 44280/247 y 179,27 190 ⎽⎽⎽⎽ 40 x ⎽⎽⎽⎽ 30,00 40𝑥 = 190 × 30,00 x = 5700/40 x = 142,5 Plutão 270 ⎽⎽⎽⎽ 247 y ⎽⎽⎽⎽ 247 247𝑦 = 270 × 247 y = 270 190 ⎽⎽⎽⎽ 40 x ⎽⎽⎽⎽ 40 40𝑥 = 190 × 40 x = 190 Devido às dimensões do papel milimetrado utilizado, de 270 mm x 190 mm, é importante ajustar os dados disponíveis para que se adequem ao espaço disponível no papel. Para isso, recomenda-se realizar cálculos baseados em regra de três, relacionando o tamanho escolhido do papel com o valor máximo correspondente ao período (P) e ao raio médio da órbita dos planetas (r). Comment by JACIVAN MARQUES SOBRINHO: A reta tem que ser retilínea do ponto inicial ao ponto final. A distancia dos ponto pra reta,são os erros associados, apontados no quadro que esta no guia experimental. Imagem 1 – Papel milimetrado Inicialmente, com os dados do período e do raio médio da órbita de cada planeta, determinaram-se as coordenadas correspondentes para a representação no gráfico, utilizando a regra de três. Em seguida, os pontos foram marcados no papel milimetrado e conectados para traçar o gráfico. Quadro 2: Período Orbital e Raio Médio das Órbitas dos Planetas do Sistema Solar Propriedade Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno Plutão Período (Anos) 0,12 0,31 0,5 0,94 5,9 14,75 42 82 123,5 Raio médio da órbita 0,195 0,36 0,5 0,76 2,6 4,76 9,6 15,00 20,00 No papel dilog a escala acontece através de 10n+1. Imagem 2 – Papel Dilog Primeiramente, com as informações do quadro 2, o período e o raio médio da órbita dos planetas foram utilizados como base para determinar suas coordenadas, que foram inseridas no gráfico. Em seguida, os pontos foram posicionados e o gráfico dilog foi traçado. Comment by JACIVAN MARQUES SOBRINHO: Essa parte ficou um pouco confusa. No caso seria melhor dizer (posteriormente) no lugar de primeiramente, considerando que vocês estão continuando a pratica. Fiquei confuso sobre o que era os dados do quadro 2. Mas depois entendi que é o escalonamento do papel dilog. Acredito eu. Johannes Kepler propôs que o quadrado do período orbital (P) de um planeta ao redor do Sol é diretamente proporcional ao cubo do raio médio (r) de sua órbita, representado pela equação onde K é uma constante que depende da massa do corpo central (neste caso, o Sol) (HALLIDAY; RESNICK.; WALKER, 2016). Comment by JACIVAN MARQUES SOBRINHO: Muito bem contextualizado a lei de Kepler. Meus parabéns!!!! Os dados apresentados no relatório (Quadro 1) fornecem os períodos orbitais e os raios médios das órbitas dos planetas do Sistema Solar. Esses valores foram ajustados proporcionalmente às dimensões do papel milimetrado e do gráfico dilog, utilizando regra de três, o que permitiu traçar gráficos representativos das variáveis. No gráfico milimetrado, os valores ajustados do período orbital (P) e do raio médio (r) foram representados de forma linear. A observação visual deste gráfico permite verificar qualitativamente a tendência entre as variáveis, mas não facilita a validação quantitativa da proporcionalidade . O uso do gráfico dilog, que trabalha com escalas logarítmicas, facilita a análise da relação de proporcionalidade entre e . Quando ambas as variáveis são transformadas em logaritmos, a equação se torna uma reta no gráfico dilog, com inclinação próxima de 1,5 (o que corresponde ao expoente na relação cúbica). A distribuição dos pontos no gráfico dilog confirma a proporcionalidade prevista pela terceira lei de Kepler. Isso indica que os dados experimentais seguem o comportamento teórico esperado, considerando que a inclinação do gráfico está próxima do valor esperado. Pequenos desvios em relação à linearidade podem ser atribuídos a erros experimentais, imprecisões na escala ou simplificações nas constantes usadas no ajuste dos dados. 4 CONCLUSÃO A análise gráfica permitiu comparar a relação teórica descrita pela terceira lei de Kepler com os dados fornecidos sobre o período orbital e o raio médio das órbitas dos planetas do Sistema Solar. Por meio dos gráficos milimetrado e dilog, foi possível observar padrões que refletem a proporcionalidade entre essas variáveis. O gráfico milimetrado apresentou uma visualização básica da relação entre P e r, enquanto o gráfico dilog, devido à sua escala logarítmica, evidenciou uma correspondência mais clara com o comportamento esperado segundo a lei de Kepler. Apesar de pequenas diferenças nos pontos plotados, atribuídas a possíveis erros de ajuste ou limitações no traçado, os gráficos ilustraram de forma consistente a relação proporcional teórica. Essa comparação destacou a importância do uso de ferramentas gráficas adequadas na interpretação de dados e na conexão entre conceitos teóricos e informações experimentais. REFERÊNCIAS DA SILVA, Felipe Delesderrier. A análise gráfica como instrumento para o ensino de calorimetria no ensino médio. 2020. Tese de Doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. FERNÁNDEZ CERERO, José; LÓPEZ MENESES, Eloy. Accesibilidad en las instituciones de educación superior. Formación del profesorado universitario en TIC como apoyo al alumnado con discapacidad. Coleção Innovación en Ciencias Sociales, p. 25-34, 2023. HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: Mecânica. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. MIDWAY, Stephen R. Princípios de visualização de dados eficaz. Patterns, v. 1, n. 9, 2020. MIRANDA, Ana Ruth Moresco. Artigo-Um estudo sobre a natureza dos erros (orto) gráficos produzidos por crianças dos anos iniciais. Educação em Revista, v. 36, p. e221615, 2020. DOI: https://doi.org/10.1590/0102-4698221615. TEJEIRA, Wilfredo. Gráficos e Medidas: Função de Múltiplas Variáveis. 2020. image2.jpeg image3.jpeg image1.jpeg