DISSERTATIVA — Proponha um protocolo experimental para determinar a resistividade ? de um fio metálico usando…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
DISSERTATIVA — Proponha um protocolo experimental para determinar a resistividade ? de um fio metálico usando o método de quatro pontos: descreva o arranjo experimental, procedimentos de medida (V versus I) para vários comprimentos L, tratamento dos dados (regressão linear) e como estimar incertezas. Inclua as equações R = ?L/A, V = IR e a relação entre declive e ?.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Montar fonte de corrente constante, quatro eletrodos sobre o fio para eliminar resistência de contato; medir V entre eletrodos internos para várias correntes I e comprimentos L_i; para cada L_i determinar R_i = V/I por regressão linear V×I. Plotar R_i versus L_i; pela lei R=?L/A o declive dR/dL = ?/A, logo ? = (dR/dL)·A. Medir diâmetro d do fio com micrômetro para calcular A = p(d/2)². Estimar incerteza: obter s_slope da regressão e s_d do micrômetro; propagar s_?/? = v[(s_slope/slope)² + (2s_d/d)²]. Incluir número de repetições, controle de temperatura e relatório com tabela de dados, gráfico com barramentos de erro e avaliação de viés sistemático.
Explicação
O protocolo experimental proposto utiliza o método de quatro pontos para minimizar a influência da resistência de contato, garantindo medições mais precisas da tensão e corrente. A relação entre a resistência e o comprimento do fio permite calcular a resistividade a partir do declive da regressão linear, considerando a área da seção transversal obtida pelo diâmetro do fio. A inclusão de estimativas de incerteza e controle experimental, como temperatura e número de repetições, assegura a confiabilidade dos resultados.
Raio-X da questão
resistividade de materiais
avaliacao
resistividade de materiais · método de quatro pontos
Revisar os conceitos de resistividade e métodos experimentais em Física.
O aluno pode descrever um arranjo experimental inadequado, não considerando a configuração correta dos pontos de medição.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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