A Física Experimental Relatório

Relatório 1 – Densidade de Objetos

Relatório 1 – Densidade de Objetos
Determinação em laboratório da densidade de moedas e placas de acrílico

Data        Experimento: 16/2 e 23/2
Análise de dados: 11/3

Grupo        2

Integrantes        Danielly Reis dos Santos (200036815)
Luis Fernando Gomes Alvim (211066285)
Paulo Gabriel Paulino Souza (211066230)
Thiago Henrique de Oliveira (190096047)

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1. INTRODUÇÃO

Na prática experimental, é bastante improvável que dois resultados experimentais devidamente obtidos sejam exatamente iguais, mesmo que para um mesmo objeto. Fatores como paralaxe, diferenças de interpretação, características climáticas, forças dissipativas e inúmeros outros afetam resultados de forma imprevisível.

Por este motivo, na realização de um experimento, é interessante que uma etapa seja repetida diversas vezes; a tendência é que se obtenha um valor médio que mais se aproxima do resultado ideal.

Resultados experimentais de certa medida são representados como intervalos de valores igualmente prováveis, da seguinte maneira:

[pic 1]

Em que Xm é o melhor valor da medida e δX seu erro associado. Para todos estes valores, temos uma sequência de algarismos corretos e duvidosos, e é adequado que se apliquem as regras dos algarismos significativos para a expressão coerente dos resultados.

Para medidas diretas, ou seja, obtidas sem necessidade de cálculos extras, o melhor valor de certo resultado equivale à média de várias repetições experimentais, e o erro é dado como a soma de seus erros aleatórios e um erro instrumental, equivalente à metade da precisão de um instrumento ou, no caso de instrumentos digitais, à própria precisão.

Para medidas indiretas, oriundas de relações matemáticas, o valor melhor equivale à relação entre os melhores valores de cada variável envolvida, e o erro é determinado de acordo com a teoria da propagação de erros.

O seguinte experimento aplica estes fundamentos na determinação do volume e densidade de uma moeda de 50 centavos de real e de uma placa de acrílico comum, com dimensões variáveis. A confiabilidade dos resultados será verificada a partir da comparação com valores de densidade tabelados.

1. OBJETIVOS

• Determinar densidade de placa de acrílico. Para isso, obter em laboratório medidas de massa e dimensões para cálculo de volume.
• Determinar densidade de moeda a partir da leitura e interpretação de informações disponibilizadas online.
• Aprender sobre o uso de instrumentos de medição física.
• Praticar a leitura e expressão de medidas com algarismos significativos.
• Exercitar a prática laboratorial e o trabalho em grupo.

1. MATERIAIS

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Fig 1. Balança digital Marte BL3200H. Fonte: Shimadzu	Fig 2. Paquímetro SOMET Inox 0,05mm. Fonte: Somet.	Fig 3. Micrômetro Digimess NO. 5306 0,01mm Fonte: Digimess.
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Fig 4. Moeda de 50 centavos. Fonte: Banco Central.	Fig 5. Placa de acrílico. Fonte: Google Imagens..

Materiais como o paquímetro, micrômetro e placa de acrílico foram organizados dentro de kits distribuidos para cada grupo, mas todos os grupos compartilharam de uma balança digital em comum.

1. RESULTADOS EXPERIMENTAIS

1. Moeda

Por conta de limitações sanitárias, o grupo foi dividido em dois subgrupos para a realização dos experimentos em dias diferentes. O experimento da moeda foi realizado pelo professor e as imagens submetidas na plataforma do aprender3 foram analisadas de forma online. Por conta deste referencial comum, apenas uma tabela válida para ambos os subgrupos será abordada neste subtópico.

As medidas de diâmetro foram determinadas com o uso de paquímetro (precisão 0,05mm). Por ser uma dimensão de menor magnitude, a espessura foi medida com o auxílio de micrômetro (precisão 0,01mm). A massa da moeda foi aferida em uma balança digital.

Para cada dimensão, foram realizadas dez medidas na tentativa de diminuir os erros inerentes do processo. As medidas foram aferidas em pontos diferentes da moeda, a fim de levar em consideração relevo e irregularidades do objeto. A Tabela 1 e Tabela 2 dispõem as medições registradas.

Tabela 1. Dimensões da moeda em milímetros.

Espessura (mm)	Diâmetro (mm)
E1	2,49	D1	22,95
E2	2,54	D2	23,00
E3	2,59	D3	23,05
E4	2,50	D4	23,00
E5	2,54	D5	23,00
E6	2,56	D6	23,00
E7	2,55	D7	23,05
E8	2,59	D8	23,05
E9	2,57	D9	22,95
E10	2,49	D10	23,05
Erro instrumental	0,005mm	Erro instrumental	0,025mm