Laboratório de Física I

Código:

F112

Sigla:

F112

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2016/2017 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:AST	0	Plano de Estudos a partir de 2008	1	-	5	-
L:F	61	Plano de estudos a partir de 2008	1	-	5	-
MI:EF	42	Plano de Estudos a partir de 2007	1	-	5	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Efectuar medições e o respectivo registo com rigor Familiarização com instrumentos de medida básicos e universais. Utilizar técnicas básicas de análise de dados Distinguir o conceito de precisão do de exactidão Promover a compreensão de conceitos de Física. Realizar actividades experimentais de forma competente, a partir da leitura de protocolos. Desenvolver competências de trabalho cooperativo. Promover a pesquisa de informação relevante para o trabalho experimental. Elaborar e escrever relatórios de actividades experimentais.

Resultados de aprendizagem e competências

Ser capaz de:

Efectuar medições e o respectivo registo com rigor. Utilizar instrumentos de medida básicos e universais. Usar técnicas básicas de análise de dados.  Compreender os conceitos de Física associados aos trabalhos realizados. Realizar actividades experimentais de forma competente, a partir da leitura de protocolos.Trabalhar em grupo na realização de trabalhos laboratoriais. Pesquisar informação relevante para o trabalho experimenta. Elaborar e escrever relatórios de actividades experimentais.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Escolaridade: 3h = 2h P +1h TP 2. Aulas TP: Apresentação das regras de avaliação da disciplina. Análise de dados: incerteza, erro, propagação de incertezas. Discussão dos conceitos de Física inerentes aos trabalhos de laboratório que ainda não tenham sido explorados noutras disciplinas do curso. Realização de exercícios sobre análise numérica de dados e resposta a questões sobre a implementação dos métodos experimentais. 3. Aulas P: 1ª e 2ª aulas - Constituição dos grupos de trabalho (de 2 alunos). Discussão do método de trabalho a seguir. Análise gráfica com ajuste linear de dados (utilização do Microsoft Excel). Osciloscópio – manipulação básica. Multímetros, craveira e palmer. Os trabalhos a realizar em sistema de rotatividade (um trabalho por grupo) são os que constam na lista seguinte. T 1 Utilização do osciloscópio para a análise de comportamento de filtros passa-alto e passa-baixo: análise dum circuito RC: resposta em amplitude e frequência T 2 Ponte de Wheatstone em equilíbrio (determinação de resistências) e fora do equilíbrio (condicionador de sensor de temperatura) T 3 Traçado da curva característica dum díodo T 4 Experiência de Frank-Hertz T 5 Estudo da lei de Hooke, utilizando uma alavanca óptica. Histerese elástica. T 6 Estudo da lei do arrefecimento de um corpo – lei de Newton; estudo do fenómeno “fusão”/”solidificação” T 7 Determinação do alcance máximo dum projéctil T 8 Estudo do rolamento dum cilindro numa superfície horizontal

Bibliografia Obrigatória

Manuela Lopes dos Santos; Protocolos dos trabalhos de Lab. Fis I
Manuela Lopes dos Santos; Aulas Teórico-práticas de Lab. Fis. I

Bibliografia Complementar

Barry N. Taylor and Chris E. Kuyatt,; (edição online) “Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results”, National Institute of Standards and Tecnhology, 1994
Les Kirkup, John Wiley; (edição on line de “Experimental methods: An introduction to the analysis and presentation of data) Measurements and Data Analysis, Department of Physics National University of Singapore, 2010

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

O apoio do docente manifesta-se, aula a aula e grupo a grupo, através de: - discussão dos objectivos de cada trabalho - observações e/ou perguntas criteriosas sobre a implementação de cada método experimental - perguntas que garantam a compreensão dos conceitos de Física inerentes a cada trabalho. - discussão da correcção dos registos efectuados pelos alunos (que são devolvidos após uma semana da sua entrega). Pressupõe-se que os alunos : - continuem a desenvolver competências no sentido de virem a adoptar uma atitude correcta no trabalho experimental; - interpretem e montem circuitos eléctricos com componentes diversos; - utilizem de forma conveniente equipamento do qual se destacam: galvanómetros e multímetros de diversas marcas e modelos; fontes de corrente e fontes de tensão; uma câmara de vídeo como processo de recolha de dados numéricos; geradores de funções e osciloscópios e ainda software de recolha automática de dados, além do software específico de análise.

Software

MIcrosoftWord; MicrosoftExcel; programas de aquisição e conversão de dados freware e comprados

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	60,00
Trabalho laboratorial	40,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

- Não exceder, em faltas, 1/4 das aulas previstas (número de faltas legal) - O "logbook" do primeiro trabalho tem que ser apresentado sendo corrigido e entregue aos alunos para assegurar feedback positivo, mas sem contar para classificação. - Os trabalhos que contam para avaliação serão os 4º, 5º, 6º e 7º (por ordem de realização) e a respectiva avaliação tem que ser igual ou superior a 9,5. O relatório individual será sobre o 6º ou o 7º trabalho.

Fórmula de cálculo da classificação final

1) A CLASSIFICAÇÃO FINAL dos alunos que obtiveram frequência refere-se a três componentes: --> avaliação contínua (AC), --> prova individual de laboratório, única (PIL) e --> prova escrita (PE), em regime exame; a parte desta prova que diz respeito à análise de erros será dada numa das 4 primeiras aulas TP, o restante na última ou penúltima aula TP do semestre. 2) Uma classificação inferior a 7,4 em PIL ou PE implica reprovação. 3) A classificação final será calculada pela seguinte expressão: 0.40*AC + 0.40*PE + 0.20*PIL 4). AC determina-se pela expressão 0.40*(RL) + 0.60*(Log) +/- 1 (DP) onde --> RL = classificação do relatório individual, igual ou superior a 9,5 (O relatório individual será escolhido pelo docente, entre o 6º e o 7º) --> Log = classificação do" logbook" do grupo (os trabalhos que contam para avaliação serão os 4º, 5º, 6º e 7º e a respectiva avaliação tem que ser positiva, isto é, igual ou superior a 9,5) --> DP = ajuste de +/- 1 valor à classificação AC, mediante o desempenho do(a) aluno(a) no laboratório.

Provas e trabalhos especiais

Se necesário, a classificação superior a 18 valores só será atribuída mediante um exame oral, realizado no laboratório ou através de outra prova equivalente definida pelo docente. O(a) aluno(a) será interrogado sobre qualquer um dos aspectos focados na disciplina, quer do ponto de vista teórico, quer experimental.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

AVALIAÇÃO EM SITUAÇÕES ESPECIAIS 1) Aos alunos com estatuto de Trab. Estudante ou Dirigente Associativo aplicam-se as normas acima referidas, quanto a caderno de registos e relatório a entregar. É ainda usada a mesma expressão de cálculo da classificação final. 2) Nos casos em que os exames de melhoria da classificação final sejam realizados em ano diferente daquele em que o aluno frequentou a disciplina, a expressão de cálculo da classificação final poderá ser a mesma ou pode passa a ser 0.50*PE + 0.50*PL NOTA: PL terá eventualmente características diferentes da prova PL referida no regime normal: poderá incidir sobre mais do que um trabalho.

Melhoria de classificação

A melhoria será feita nos mesmos moldes do regime normal, podendo apenas ser feita a melhoria a PE.

Observações

A única prova passível de repetição em recurso é a PE.
A componente PE pode ser subdividida em duas partes --> PE1 = análise de erros e linearização de expressões; PE2 = questões sobre os trabalhos de laboratório.

USO DE PORTÁTIL nas aulas de laboratório: Permite-se e fomenta-se a utilização do portátil pessoal do(a) aluno(a) na aquisição de dados no laboratório, com o objectivo de minimizar o tempo (fora do período de contacto directo) investido na disciplina. No entanto, no laboratório estão disponíveis computadrores em nº suficiente para uso dos alunos da disciplina. AVISOS E NOTÍCIAS: Colocados na página existente no servidor do sigarra e/ou Moodle UP.