Relatório Experimental Determinação

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Escola de Engenharia de Lorena- EEL

Determinação da densidade absoluta de um sólido

Relatório Experimental

Nome: Luiz Flávio Ferreira Ramos        N:13831850 Nome: Victor Barrero pereira        N:12358648

Resumo:

Este relatório descreve a prática de medição das dimensões e obtenção da densidade de um sólido com suas respectivas incertezas. Como materiais, foram utilizadas uma peça metálica cilíndrica, uma balança eletrônica, uma régua, um paquímetro e um micrômetro. A partir da obtenção de dados como diâmetro, altura e massa calculou-se a densidade do sólido, possibilitando a identificação do metal utilizado. Ao aplicar os conceitos da teoria dos erros e propagação das incertezas, verificou-se a precisão das medições em cada instrumento e após análise dos resultados e consulta em “Metals Handbook” concluiu-se que o metal em questão era o ferro.

Introdução Teórica

A densidade absoluta de uma substância é definida como sendo a razão entre sua massa e seu volume. É uma propriedade específica da matéria, ou seja, cada substância tem uma densidade própria, que a identifica e a diferencia das outras substâncias. A fórmula matemática que calcula a densidade é:

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Onde:

ρ = densidade; m = massa;

V = volume.

De acordo com o SI (Sistema Internacional de Unidades), a densidade de sólidos e líquidos é expressa em quilogramas por metro cúbico (Kg/m3). No entanto, a unidade usual é gramas por centímetro cúbico (g/cm³). Neste experimento usaremos (g/mm ³)

Em laboratórios, a determinação da massa específica, as dimensões e o volume de um objeto pode ser feita com grande precisão por meio de aparelhos simples. Todavia, tais valores nunca estão isentos de algum erro ou desvio do valor real da medida. Para isso tem-se o cálculo das incertezas dos resultados encontrados nas medições de grandezas físicas, que por mais preciso que seja, sempre será uma aproximação do valor real.

O ferro é um metal de transição muito versátil e de grande uso no mercado industrial, ele apresenta símbolo Fe, número atômico 26, massa atômica 55,847 u e densidade de 7,86 g/cm³. Algumas de suas principais características são boa resistência, dureza, maleabilidade e propriedades magnéticas.

Objetivo:

• Obter através de uma série de cálculos a densidade do material utilizado no experimento e identificar a partir dela, o metal que o constitui;

• Analisar erros de medidas e incertezas associadas aos diferentes instrumentos (régua, paquímetro, micrômetro e balança).

Materiais utilizados:

• Peça metálica cilíndrica;

• Balança eletrônica;

• Régua;

• Paquímetro;

• Micrômetro;

Procedimento experimental

O procedimento foi realizado em três etapas, onde todas visavam obter o mesmo resultado, porém foram realizadas com diferentes equipamentos.

Inicialmente, com o auxílio de uma régua, mediu-se o diâmetro e a altura da peça metálica, ambas as medições foram realizadas cinco vezes para uma melhor obtenção das dimensões e com menos desvios. Através dessas obteve-se uma média das medidas.

O mesmo procedimento descrito acima foi repetido com o auxílio de um paquímetro que garante maior precisão e incerteza menor.

Posteriormente, utilizando um micrômetro, mediu-se uma única vez o diâmetro e a altura do sólido.

Por fim, a massa da peça metálica foi medida na balança eletrônica. Todos os dados coletados foram anotados em uma tabela.

Resultados e discussões

Após coletar os dados com o auxílio dos instrumentos régua, paquímetro, micrômetro e balança, obteve-se os resultados apresentados na tabela abaixo:

Tabela 1: massa, diâmetros e alturas do sólido cilíndrico utilizado no experimento.

		Régua	Régua	Paquímetro	Paquímetro	Micrômetro	Micrômetro
Nº da peça	massa M	Diâmetro D (mm)	Altura H (mm)	Diâmetro D (mm)	Altura H (mm)	Diâmetro D (mm)	Altura H (mm)
medida a1	86,5	23	24	23,75	24,90	13,678	24,9
medida a2	86,5	23	24	23,80	24,95	-	-
medida a3	86,5	23	24	23,70	24,90	-	-
medida a4	86,5	23	24	23,70	24,92	-	-
medida a5	86,5	23	24	23,70	24,91	-	-

Fonte: autor