A Lista de Integrais

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ (UTFPR)

 CURSO DE FÍSICA EXPERIMENTAL

 

Anna Caroline de Oliveira Sousa

Carolina de Souza Fernandes

Maria Eduarda Torrezan Lopes

Renan de Avila Passos

EXPERIÊNCIA 1 - DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DE UM CORPO SÓLIDO

FÍSICA EXPERIMENTAL – RELATÓRIO EXPERIMENTO DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DE UM CORPO SÓLIDO

CURITIBA 26/04/2022

Anna Caroline de Oliveira Sousa

Carolina de Souza Fernandes

Maria Eduarda Torrezan Lopes

Renan de Avila Passos

EXPERIÊNCIA 1 - EXPERIMENTO DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DE UM CORPO SÓLIDO

Relatório da disciplina Física Experimental I, do curso de Engenharia, apresentado aos professores que ministram a mesma na Universidade Tecnológica Federal do Paraná como requisito parcial para obtenção da aprovação na disciplina.

Orientador: Prof. Ricardo da Silva

CURITIBA 26/04/2022

SUMÁRIO

1 OBJETIVOS ……………………………………………………………………………... 4

2 INTRODUÇÃO TEÓRICA …………………………………...………………………… 4

3 MATERIAIS E MÉTODOS ……………………………………………………………... 5

4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL …………………………………………………. 6

5 RESULTADOS …………………………………………………………………………... 8

6 DISCUSSÕES ………………………………..………………………………………... 14

7 CONCLUSÃO ………………………………………………………………………….. 14

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ………………………………………………… 15

1 OBJETIVOS

O principal objetivo referente ao experimento 1, relacionado à determinação da massa específica de um corpo sólido e densidade, é estudar bem como ter uma percepção prática de seus conceitos, através do uso de equipamentos de medida, e suas propagações de erros.

2 INTRODUÇÃO TEÓRICA

• 2.1        Erros e incerteza

 

Medidas experimentais estão sempre sujeitas à imperfeições, implicando a ocorrência de erros durante as medições. Nesse sentido, define-se brevemente que de modo experimental o erro é a diferença entre o valor verdadeiro e o valor medido. Contudo, o erro é sempre desconhecido, sendo assim, utiliza-se a incerteza experimental como a melhor estimativa possível do erro da medida.

 

O erro pode ser separado em dois grupos principais, erros estatísticos e sistemáticos.

 

Erro sistemático

Em uma amostra com n resultados não haverá diferença entre os valores medidos. Assim, de modo singular, a distância do valor errado para o valor verdadeiro é sempre a mesma. Geralmente, esse tipo de erro se deve às condições do ambiente experimental, à calibração do instrumento de medição ou até limitações observacionais.

 

Erro estatístico

 

É expresso de uma maneira que os n resultados experimentais apresentam uma distribuição aleatória em torno do valor verdadeiro. As variações em decorrência dos erros estatísticos podem ser originadas durante o procedimento de medida como também por condições inerentes às peculiaridades do objeto sondado.

 

No que tange a definição de incertezas, tem-se uma classificação analisada em tipo A e tipo B cujas estimativas são a estatística e uma derivada de fatores incógnitos respectivamente.  Sendo assim, em um certo procedimento de medição, as incertezas de tipo A referem-se aos erros estatísticos e as incertezas do tipo B aos erros sistemáticos residuais.

 

• 2.2 Cálculo de Incertezas

 

A incerteza do tipo A é definida como o desvio padrão do valor médio de um conjunto com n medidas:

Dessa forma, pode-se indicar a o cálculo da incerteza do tipo A a partir da fórmula do desvio padrão amostral:

 

Paralelamente, a incerteza padrão do tipo B é a incerteza dada na forma de desvio padrão, e averiguada por um método não estatístico. No caso geral, há uma relação entre  o limite de erro sistemático residual e a incerteza do tipo B.

 

 

Consequentemente temos que a incerteza padrão total é:

[pic 1]

 

• 2.3 Determinação da densidade, do volume e de suas respectivas incertezas

 

Em trabalhos experimentais, o cálculo do erro de uma função com mais de uma variável com erro dependente é feito por uma relação de derivadas parciais e erro combinado. Considerando que:

- a densidade de um corpo é expressa por

 

d = m/v[pic 2]

 

- o volume de um corpo é expresso por:

 

V = X.Y.Z

 

A propagação de incertezas é calculada através de derivadas parciais. No caso do experimento sobre a densidade tem-se a fórmula:

 

[pic 3]

 

em que m é o erro combinado da massa e V o erro propagado do volume.

 

 

Para o caso do erro em v tem-se que:

[pic 4]

 

em que X, Y,  Z são os erros combinados das medidas dos lados do sólido.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

Para a realização da prática foi necessário dispor dos seguintes materiais: régua, paquímetro, micrômetro, balança, peso (massa), papel dilog e milimetrado - para a constituição de gráficos.