Como analisar a precisão do experimento?
Uma lei física é um enunciado de uma verdade científica. É o resultado da observação
sistêmica de um fenômeno natural e, portanto, é algo que pode descrever um fenômeno.
Se, em seu experimento tem o objetivo de medir uma grandeza física ou observar um
comportamento conhecido, uma boa forma de comparar a qualidade de suas medidas é
através de uma simulação. A simulação pode ser feita de forma simples através de um array
com a variável que se deseja projetar e outro array com o resultado obtido ponto a ponto
com o uso de uma função que descreve alguma lei física. Abaixo é possível observar o
exemplo de uma simulação para o experimento “Circuito RC”. Veja como as medidas
experimentais se aproximam das medidas simuladas!!
Script em Python3
import numpy as np
#constantes
C=round(470*10**-6,5)#farads
E=7.0#volts
R1=round(0.668*10**3,5)#ohms
tal=float(R1*C)
talm=round(tal,5)
#tensão no capacitor durante a carga
tc=np.arange(0,6,0.01)#segundos
vc=E*(1-np.exp(-tc/(R1*C)))
f=np.savetxt('carga.txt',np.transpose([tc,vc]),newline='\n')
a=open("carga.txt",'r')
print(a.read())
#tensão no capacitor durante a descarga
td=np.arange(0,6,0.01)#segundos
vd=E*(np.exp(-tc/(R1*C)))
f=np.savetxt('descarga.txt',np.transpose([td,vd]),newline='\n')
a=open("descarga.txt",'r')
print(a.read())
print('a constante de tempo é:',talm)
Resultados:
Constante de tempo simulada: 0,3140 s
Constante de tempo medida: (0,3279 ± 0,0002) s
É possível simular a carga e descarga do capacitor. Algumas propriedades interessantes se
tornam explícitas. como, por exemplo, o tempo em que a tensão no processo de carga no
capacitor é exatamente igual a tensão no processo de descarga:
É possível também modificar os parâmetros de entrada para comparar dois circuitos
diferentes, veja como o tempo de descarga depende da resistência do resistor no circuito!!
