A FÍSICA I EXPERIMENTAL

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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

INSTITUTO DE FÍSICA

DISCIPLINA: FÍSICA I EXPERIMENTAL -   TURMA 02A01

2º SEMESTRE DE 2021

TÍTULO:  EXPERIMENTO I – MEDIDAS E ERROS

DATAS DA REALIZAÇÃO DO EXPERIMENTO: 19 E 26 DE FEVEREIRO DE  2022

GRUPO 1

ALUNOS:  Aldemir Borges de Araújo Júnior – 211040500

 Aline Simões Goulart – 21211019641

                     André Mesquita Albuquerque –211019650

 Giovana Postiglioni– 211045820

Brasília – DF, março de 2022.

1. OBJETIVO

O objetivo do Experimento I de Física 1 Experimental é determinar a densidade do material de uma placa.

Para atingir o objetivo proposto, o grupo foi dividido em duas equipes (A e B). A equipe A, procurou determinar a densidade de uma placa de acrílico. Por sua vez, a equipe B teve o trabalho de determinar a densidade de uma placa de alumínio com um furo.

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA

A leitura de medidas físicas deve ser anotada considerando apenas os algarismos significativos, ou seja, todos aqueles que a própria escala do instrumento permite ler, acrescentando apenas um único algarismo estimado, quando isso for possível. Também é necessário registrar o grau de confiabilidade da medida. Para que isso ocorra, o resultado da medida é representado como:

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Na realização de uma medida direta, Xm é a média aritmética das medições realizadas e o ΔX é o erro experimental = erro instrumental + erro aleatório.

O erro instrumental depende exclusivamente do tipo de aparelho utilizado nas medições. Se for um instrumento analógico, o erro do instrumento será ½ da menor divisão da escala. Se o instrumento utilizado for digital, o erro é a própria precisão do aparelho. O erro aleatório = desvio padrão da média, sendo calculado pela seguinte fórmula:

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Quando se trata de medição indireta, Xm é resultado da operação com as melhores estimativas das grandezas medidas e ΔX é a resultante da utilização das regras de propagação dos erros. Por exemplo, temos:

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O erro de um valor medido é que determina a posição do algarismo duvidoso, sendo o determinante do número de algarismos significativos da medida realizada. Quando o erro é expresso com apenas um único algarismo significativo, a casa decimal do erro é que indica a casa decimal do algarismo duvidoso na medida.

O resultado experimental, que é escrito como:

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está informando que o intervalo dos valores prováveis para a grandeza X é dados por:

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O erro relativo, que é expresso por:

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é umas das formas de avaliar a precisão de uma determinada medida, podendo ser expresso como percentual, através da seguinte fórmula:

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Por fim, ao comparar dois resultados experimentais de uma grandeza medida, há discrepância significativa entre os resultados caso não haja sobreposição dos intervalos de valores prováveis.

1. MATERIAIS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:

1. 01 (uma) placa retangular de alumínio com um furo;
2. 01 (uma) placa retangular de acrílico;
3. 01 (um) paquímetro analógico;
4. 01 (um) micrômetro analógico; e
5. 01 (uma) balança digital.[pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]

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Tabela 1: materiais e instrumentos (precisão e erro instrumental)

Materiais
01 (uma) placa retangular de acrílico
01 (uma) placa retangular de alumínio com um furo
Instrumento	Precisão	Erro instrumental
Um paquímetro	0,05 mm	0,025 mm
Um micrômetro	0,01 mm	0,005 mm
Uma balança digital	0,01 g	0,01 g

1. PROCEDIMENTOS E EXPERIMENTO COM PLACA RETANGULAR DE ACRÍLICO

4.1 Registro de Dados Experimentais

1. Foi utlizada a balança digital para medir a massa da placa;

2. Foi utilizado o paquímetro para medir os lados A (largura) e B (comprimento) da placa;

3. Foi utilizado o micrômetro para medir a espessura da placa; e

4. Foram obtidos os resultados abaixo:

Tabela 2: Medidas da massa e dimensões da placa retangular

	Massa             (g)	Comprimento (mm)	Largura        (mm)	Espessura (mm)
Instrumento utilizado	balança digital	paquímetro	paquímetro	micrômetro
Medida 1	9,61	57,65	43,50	3,23
Medida 2	9,61	57,72	44,30	3,23
Medida 3	9,62	57,90	44,10	3,22
Medida 4	9,61	58,50	43,55	3,21
Medida 5	9,62	58,60	43,60	3,19

1. Análise dos Dados

4.2.1  Determinação da massa[pic 26][pic 27]

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Tabela 3: Cálculo da massa (g)

Instrumento: balança digital
Precisão: 0,01
Erro instrumental: 0,01
Medidas obtidas	M1 = 9,61
M2 = 9,61
M3 = 9,62
M4 = 9,61
M5 = 9,62
Massa média (Xm) = 9,61
Erro instrumental (ΔXi)= 0,01
Erro aleatório (ΔXa) = 0,002449
Erro experimental (ΔM) = 0,01245
Resultado experimental (XM) = (9,61 + 0,01)g

4.2.2  Determinação do volume

        4.2.2.1 Largura

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Tabela 4: Cálculo da largura – A – (mm)