Física exp

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

        

ESTUDANTE: TIAGO TEOTÔNIO DO NASCIMENTO SANTOS

MAT.: 11111116

GRUPO: LETÍCIA LÚCIA DE OLIVEIRA VIEIRA

             RAMOON NOBREGA BANDEIRA

             TIAGO TEOTÔNIO DO N. SANTOS

MEDIDAS FÍSICAS

        JOÃO PESSOA/PB                                                 2012        

1. OBJETIVOS

Realizar medidas diretas de objetos distintos utilizando diferentes instrumentos de medição, observando as diferenças inerentes a cada tipo de instrumento (manuseio, resolução etc.), levando em conta os algarismos significativos. Por fim, classificar a regularidade de uma peça cerâmica dita como quadrada.

Através de medidas indiretas, calcular o volume de um cilindro esférico considerando-se os fundamentos da incerteza da medida, para então obter a densidade e identificar o material do objeto ensaiado.

 

1. INTRODUÇÃO

O controle da qualidade dentro da engenharia é de grande importância para a otimização dos resultados. Os centros de pesquisa como IPT, LABEME (laboratório de materiais da UFPB) entre outros, são alguns responsáveis por ensaios de controle tecnológico da qualidade. As experiências abaixo descritas consistem na medição de uma peça cerâmica e de um cilindro de material desconhecido.

A experiência um é importante para se caracterizar uma cerâmica ou porcelanato  para garantir bom desempenho na instalação dos mesmos.

O presente relatório irá elucidar algumas dúvidas geradas sobre medições considerando a teoria de erros, pontuando conceitos, apresentando o material utilizado, os resultados obtido com as medições, as discursões e conclusões sobre os problemas abordados.

Conceitos Teóricos

Para lidar com medições precisamos considerar o fato que ela é uma comparação de uma grandeza com um padrão estabelecido pelo instrumento utilizado e por isso pode apresentar desvios devido a erros de manuseio ou por defeito no mesmo.

A fim de evitar ou minimizar a margem de erro numa medição procedemos por métodos repetitivos e com o auxilio da estatística estabelecemos o valor do desvio médio para expressar a medição de maneira correta.

Para que medidas sejam consideradas iguais levamos em conta os desvios médios e a sobreposição de seus valores.

O método para cálculo da incerteza da medida segue abaixo:

1º. – Com dados em mãos calculamos a média aritmética (M) das medições e determinamos o desvio relativo a cada medida fazendo a diferença entre o valor medido e a média calculada, como mostra a fórmula: Eq - 1.1   . [pic 2]

2º. – Logo após calculamos a incerteza da medida que é o desvio médio expresso pela equação 1.2.

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Com a medida da incerteza podemos expressar os resultados obtidos de maneira correta.

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Os resultados podem ser vistos nas tabelas 1, 2, 3 e 4.

Como citado anteriormente existem fatores que comprometem a medição como o operador ou a resolução do aparelho de medição. Resolução é a metade da menor medida que pode ser lida no instrumento, logo quanto maior a resolução, melhores serão os resultados.

Em medidas indiretas (obtidas por medidas diretas e equações) o erro se propaga, pois cada medida direta possui um desvio próprio. Para corrigir isso utilizamos a equação 1.3:

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Utilizando o teorema da incerteza da medida indireta podemos expressar de maneira mais aproximada a realidade a solução do problema 02.

1. MATERIAL UTILIZADO

• Régua – Resolução: 0,50 mm
• Paquímetro – Resolução: 0,05 mm
• Transferidor – Resolução: 0,50⁰
• Proveta – Resolução: 0,50 ml
• Balança – Resolução: 0,01 g
• Cilindros de materiais desconhecidos
• Peça cerâmica
• Lupa

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1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A experiência de medidas físicas foi realizada com o auxilio do Prof. Dr. Thierry Passerat, um doutorando em física e um técnico de laboratório. O experimento foi dividido em dois: ensaio para caracterização da peça cerâmica e ensaio para determinação da densidade de um cilindro. O experimento foi realizado em trio e as tarefas foram distribuídas de modo a agilizar o processo.

Ensaio 01 – determinação das medidas lados e ângulos de uma peça cerâmica

Inicialmente fizemos a medição dos lados da peça com o paquímetro, para cada lado foram feitas cinco medições e anotados os valores, inicialmente sentimos certa dificuldade na leitura, mas rapidamente resolvida. Posteriormente fizemos o mesmo com a régua, tendo cuidado de colocar o início da peça no zero da régua. Por fim medimos os quatro ângulos da peça, para cada ângulo cinco medições. Para facilitar a leitura dos instrumentos utilizamos uma lupa. [pic 8]

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Observamos que o paquímetro por ter melhor resolução, nos deu medidas mais precisas do que a régua.

Ensaio 02 – determinação do tipo de material de um cilindro via densidade

Concomitante ao ensaio 01 realizamos o ensaio para determinar o tipo de material de um cilindro via densidade, por isso medimos a massa e o volume do mesmo. Antes se fazer a pesagem é importante deixar a balança em um lugar plano e zerá-la. Durante as cinco medições mudamos o peso de posição em relação ao prato, mas obtivemos a mesma medida.