Física Experimental

Descrição geral

Neste curso os participantes irão adquirir conhecimentos de análise de dados e tratamentos dos erros experimentais associados, bem como técnicas numéricas de ajuste de funções aos modelos teóricos que descrevem as experiências propostas.

Será dada ênfase a este último tópico e em particular serão utilizadas experiências que exemplifiquem casos sucessivamente mais complexos de ajustes numéricos de funções. No entanto, será preterido um formalismo matemático em prol do uso de técnicas computacionais disponíveis em folhas de cálculo, como o MSExcel ou on-line como o Fitteia. Em particular pretende-se que o participante desenvolva competências de análise de dados experimentais e definição de critérios para a aceitação do modelo teórico proposto.

Pêndulo simples e física do globo

Organização

O curso desenrola-se num primeiro momento de sistematização do conhecimento de física experimental (1-2 semanas) propondo-se ao participante, de seguida, realizar uma pequena experiência artesanal que será, posteriormente, complementada através da utilização de uma congénere num laboratório remoto (e-lab).

Pré-requisitos

Este curso é indicado para uma introdução a técnicas laboratoriais, em particular à física e química. Nesse sentido, o conhecimento de termos e conceitos básicos destas áreas é uma mais valia.

O requisito principal será o conhecimento matemático de funções e suas derivadas.

Material necessário

Para realizar o curso é necessário dispor de um computador com acesso à Internet, com a instalação previa de:

plataforma Java

MSExcel ou outra folha de calculo

VLC ou outro visualizador de vídeo

Pêndulo simples

Bola saltitante ou outra massa equivalente;

Cordel fino de 2m e um clip de ferro;

Régua/fita métrica;

Cronómetro;

Batente/limitador de curso.

Tutores

Horácio Fernandes

Professor associado no Técnico e investigador no IPFN, onde coordena as atividades no ISTTOK. Em 1999 criou o e-lab, o primeiro laboratório remoto no Técnico e um dos poucos no mundo desenhado para educação, com acesso livre a cerca de 20 experiências.

Os seus interesses científicos cobrem a operação em tempo real de sistemas de fusão nuclear e engenharia. Participa regularmente em atividades de divulgação científica. Foi membro do Technical Advisor Panel na F4E (a agência europeia no ITER) e é coordenador de investigação na IAEA.

João Loureiro

Doutor em Engenharia Física Tecnológica pelo Instituto Superior Técnico. Teve desde pequeno um grande interesse em física experimental, em particular na área de plasmas e fusão nuclear. Quando era aluno do mestrado em Engenharia Física Tecnológica começou a colaborar com o e-lab. Esse trabalho viria a tornar-se o tema da sua tese de mestrado para a qual criou duas experiências remotas sobre física de plasmas (a sonda de Langmuir e a curva de Paschen). Quando não está a fazer manutenção à experiência da sonda de Langmuir trabalha com plasmas magneticamente confinados de fusão nuclear no IPFN.

Victor Negirneac

Aluno de Engenharia Física Tecnológica no Instituto Superior Técnico. Adquiriu os conhecimentos essenciais à exploração empírica da ciência através das várias disciplinas de Física Experimental proporcionadas pelo curso, desenvolvendo o gosto e a curiosidade pela vertente prática da física e o método científico.

Desde o seu ingresso no ensino superior, é colaborador do Núcleo de Física do Instituto Superior Técnico (NFIST), nomeadamente na secção do Circo que tem o seu foco na divulgação da ciência junto de escolas secundárias e da população em geral, através de demonstração de fenómenos físicos. Participa na Semana da Física organizada anualmente pelo Circo.

Bibliografia recomendada

Abreu, M. C. e Matias, L. e Peralta, L. (1994). Física Experimental - Uma Introdução. Presença.

Fonseca, I. M. A. (2010). Erros Experimentais, Ajustamentos e Outras Coisas Mais. Gradiva.

D. W. Preston e E. R. Dietz, The Art of Experimental Physics. Wiley, 1991.

A. Ribeiro, P. Sebastião, e F. Tomé, Contribuição para o Desenvolvimento do Ensino da Física Experimental no IST. AEIST, 2000.

Hughes, I. G. e Hase, T. P. A. (2010). Measurements and their Uncertainties: A practical guide to modern error analysis. Oxford University Press.

Física Experimental Técnico Lisboa