Objetivos Gerais:

1 - Desenvolver a literacia científica.
2 - Fomentar a observação e análise do mundo real de um ponto de vista quantitativo.
3 - Dominar a metodologia de laboratório.
4 - Organizar um caderno de laboratório.
5 - Adquirir a formação teórica e experimental sobre a medição de grandezas físicas.
6 - Quantificar a incerteza das medições experimentais diretas e indiretas.
7 - Desenvolver a capacidade de planear investigação experimental.
8 - Analisar dados experimentais por cálculo e por representação gráfica.
9 - Desenvolver a capacidade de estabelecer conclusões válidas a partir de dados experimentais.
10 - Compreender a importância do modelo no processo científico.
11 - Adquirir as ferramentas essenciais para escrever um artigo científico experimental.

Conteúdos / Programa:

1 - O caderno de laboratório. Ordem de grandeza. Variação absoluta e relativa. Percentagem.
2 - Proporcionalidade directa e linearidade. Proporcionalidade inversa. A régua, a craveira e o micrómetro
3 - Unidades SI. Cálculos com unidades.
4 - Estatística básica: Amostra e população. Média, média ponderada, desvio padrão, erro padrão. Histograma. Distribuição normal.
5 - Amostragem de grandezas físicas. Teoria de erros. Estimativa dos erros do aparelho e de amostragem. O multímetro.
6 - O aparelho de medida. Resolução do aparelho. Calibração. Sensibilidade. Tempo de resposta.
7 - O osciloscópio. Aquisição sequencial de dados. O sistema embutido.
8 - Processamento dos dados. Propagação de erros. Algarismos significativos.
9 - Representação gráfica dos dados. Escalas linear e logarítmica.
10 - Regressão linear de dados pelo método dos mínimos quadrados. Lei de Ohm. Princípio de Arquimedes.
11 - Regressão exponencial. Linearização de dados. Descarga do condensador.
12 - Regressão de potência. Linearização de dados. Circuito RLC. Lei do Inverso Quadrado da Distância.
13 - Elaboração de um artigo científico experimental.

Bibliografia / Fontes de Informação:

Box, G. E. P., Hunter, J. S., Hunter, W. G. , 2005 , Statistics for Experimenters:Design, Innovation, and Discovery , Wiley
Fraden, J. , 2004 , Handbook of modern sensors: physics, designs, and applications , Springer-Verlag New York, Inc.
Bevington, P., Robinson ,D. K. , 2002 , Data Reduction and Error Analysis for The Physical Sciences , McGraw-Hill Higher Education
Almeida, G. , 2002 , Sistema internacional de unidades (SI) , Plátano Editora, S. A.
Blum, J. , 2013 , Exploring Arduino , Wiley
Abreu, M. C., Matias, L., Peralta, L. , 1994 , Física Experimental - Uma Introdução , Editorial Presença
Preston, D. W. , 1985 , Experiments in physics - A laboratory manual for scientists and engineers , John Wiley & Sons
Preston, D. W., Dietz, E. R. , 1991 , The Art of Experimental Physics , John Wiley & Sons
Squires, G. L. , 2001 , Practical Physics , Cambridge University Press
Taylor, J. R , 1996 , An Introduction to Error Analysis:The Study of Uncertainties in Physical Measurements , University Science Books

Métodos e Critérios de Avaliação:

Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)

Metodologia de Avaliação:
Realização de trabalhos práticos de laboratório. Aulas expositivas e de processamento de dados no laboratório de informática. Resolução de problemas na página da unidade com resposta em tempo real durante a aula TP e durante o tempo de estudo independente. Avaliação da componente teórico-prática: 3 frequências realizadas em terminal de computador. As primeiras duas são de escolha múltipla sem consulta e sem desconto das respostas erradas. A última é com consulta única do caderno de laboratório e consiste em elaborar uma artigo a partir de dados experimentais. Avaliação da componente prática: 1 ou 2 frequências de laboratório (a segunda é opcional). A frequência de laboratório consiste na medição directa de quantidades físicas. Na época de recurso podem melhorar no máximo 2 das 3 frequências escritas. A nota final é obtida a partir da média entre as componentes escrita e laboratorial com igual peso para as duas.