Densidade de Materiais Relatório Física Experimental 2

Introdução Teórica:

As substâncias podem ser analisadas e identificadas de acordo com suas propriedades físicas e químicas. As propriedades químicas estão relacionadas com a capacidade que a substância tem de transformar-se em outra. Já as propriedades físicas são aquelas que são analisadas e coletadas sem que a composição do material se modifique.

Alguns exemplos de propriedades físicas são: massa, volume, temperatura, ponto de fusão, ponto de ebulição, estado físico (sólido, líquido e gasoso), densidade – a qual iremos tratar nesse experimento) – e propriedades organolépticas, tais como cor, cheiro, sabor e dureza.  

As propriedades físicas podem ser classificadas de acordo com a quantidade de amostra em duas categorias:

1. Propriedades Intensivas: São aquelas que não dependem da massa da amostra; 
2. Propriedades Extensivas: São aquelas que dependem da massa (“extensão”) da amostra.

A densidade é uma propriedade intensiva, pois não varia de acordo com a quantidade de massa do material utilizado.

    [pic 3]

Sendo assim, podemos exemplificar: 1000L de água pesam 1000 Kg e ocupam 1m³, logo ρ=1000Kg/m³. 1 litro de água pesa 1 kg e ocupa 1dm³, Logo:

ρ=1Kg/0,1m³ = ρ=1000Kg/1m³   (Independente da quantidade, “ρ” não se altera)

A densidade é definida como o quociente de massa sobre o volume de um material e serve como evidencia para identificar alguma substância, no SI ela é dada em quilograma por metro cúbico (Kg/m³).

Escolhemos amostras para este estudo de 4 corpos sólidos, de um mesmo material, em formato de paralelepípedo regular com mesma base e alturas distintas. Podemos escrever a equação para o cálculo da densidade como:

[pic 4]

 Onde  é a densidade, que é uma constante, visto que o material dos 4 corpos é o mesmo, m é a massa do corpo,  é a Área da base do corpo, que também é constante, e h é a altura do mesmo. Podemos então reescrever a equação acima deixando a massa em função da altura:[pic 5][pic 6]

M(h)=ρ . Abase . h

Onde “ρ . Abase”  é constante, obtemos assim uma função linear a qual a partir do traço do gráfico, podemos obter o coeficiente angular  e a partir dele definir a densidade do material.[pic 7]

[pic 8]

Objetivo:

        Mensurar a densidade material usando amostras disponíveis e comparar o
Resultado obtido com o tabelado.

Materiais utilizados:

[pic 9][pic 10]

[pic 11][pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

Análise de dados:

A princípio medimos a área da base das amostras, a qual se mostrou constante em todas, sendo esta com dimensões 12,71mmx19,11mm (incerteza devido erro de leitura do paquímetro), tendo assim a área de 242,63,19mm², após isso, medimos a altura e a massa das amostras, as medidas foram:[pic 15][pic 16][pic 17]

Altura(mm)1mm[pic 18]	Massa(g)0,1g[pic 19]
29,9	19,8
39,9	26,3
49,9	32,8
59,9	39,2

Prática 1:

Tendo ciência de tais fatos, somos assim aptos para calcular a densidade destas amostras, sendo tais:

 [pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

E agora tendo-se ciência das densidades das amostras medidas estamos preparados para calcular a nossa imprecisão, sendo tal:

-Média das densidades:

[pic 24]

-Incerteza:

[pic 25]

-Imprecisão:

[pic 26]

Obs.: A imprecisão é uma grandeza criada para avaliar a precisão de nossas medidas, quanto mais próximas (as medidas) umas das outras, menor é a imprecisão.