Roteiro De Laboratorio

ROTEIRO DE LABORATÓRIO

Unidade: FAC Curso: Engenharias

Disciplina: Física I Horas previstas para a atividade: 90 min

Experimento 1: Medidas e erros.

1. Objetivo:

• Conhecer um paquímetro e um micrometro.

• Medir as arestas de um bloco de alumínio.

• A partir das medidas efetuadas discutir erros de medidas.

• Encontrar o volume da peça medida.

• Encontrar a densidade da peça.

• Determinar a propagação de erros, utilizando os valores encontrados.

2. Teoria.

2.1 Algarismos significativos

Todas as medidas de uma propriedade física estão afetadas por uma incerteza. Por isso, os resultados das medidas devem ser expressos de modo tal que se possa avaliar a precisão com que elas foram feitas. Portanto, o número que representa a medida de uma propriedade física não pode ter uma quantidade qualquer de algarismos, ele deve conter apenas algarismos que representem realmente a precisão com que a medida foi feita, ou seja, todos os algarismos devem ter um significado. Introduzimos assim o conceito de algarismos significativos, procurando indicar que nem todos os algarismos que aparecem na representação de uma medida ou no resultado de uma operação matemática tem significado para os físicos. Ao se medir um comprimento e encontrarmos 10,34 cm, quer-se dizer que a imprecisão (a dúvida da medida) está no último algarismo "4". Se escrevermos 10,340 vai passar uma informação errada sobre a precisão da medida que no que é de centésimo de centímetros como no primeiro caso e não de milésimos como no segundo caso.

Há casos onde necessitamos colocar em potencia de 10 para expressar corretamente os algarismos significativos, por exemplo, 12 000 000 000 m nessa medida temos 11 algarismos significativos. Em potencia de 10 ficaria 1,2x1010m. Um número em potência de 10, o primeiro fator deve indicar os algarismos significativos e o segundo nos diz de quantos zeros se devem deslocar a vírgula.

Para se saber quantos algarismos significativos existem em um número que expressa a medida de uma propriedade física vamos seguir as seguintes regras.

I. O algarismo que fica mais à esquerda, diferente de zero, é o mais significativo.

II. Se não há vírgula, o algarismo que fica mais à direita, diferente de zero, é o algarismo menos significativo.

III. Se há vírgula, o último algarismo da direita é o menos significativo, mesmo que ele seja zero.

IV. Todos os algarismos entre o mais e o menos significativo são significativos.

Durante os cálculos, pode-se trabalhar com um algarismo a mais, mas ao se apresentar o resultado final, deve-se usar o número correto de algarismos significativos, obedecendo às seguintes regras:

I. Se o algarismo a ser cortado for maior que 5, soma-se 1 ao algarismo anterior.

II. Se o algarismo a ser cortado for menor que 5, o algarismo anterior mantém-se inalterado.

III. Se o algarismo a ser cortado for igual a 5, soma-se 1 ao anterior se ele for ímpar, mantendo-o inalterado se for par.

2.2 Erros

Qualquer medida que fizermos será afetada por algum tipo de erro. Esses erros podem ser causados pela qualidade dos instrumentos, pela falta de cuidado do observador, ou podem ser erros estatísticos. Os principais tipos de erros são:

I. Erros sistemáticos.

Erros sistemáticos ou instrumentais são aqueles causados pelos defeitos dos instrumentos.

II. Erros casuais.

Erros acidentais ou casuais são aqueles causados em geral por variações nas condições em que as medidas foram feitas: temperatura, pressão, umidade e por erros de leitura por parte do observador. Efetuando-se uma série de medidas e tirando a média, consegue-se compensar de certa maneira o efeito desse tipo de erro, obtendo-se uma melhor estimativa daquilo que se pretende medir.

III. Desvios

Desvio em geral é uma maneira particular de se expressar o efeito de um dos erros definidos acima.

Desvio relativo.

É a relação entre o erro L e o valor médio da grandeza medida L.

Desvio percentual

É o erro relativo expresso em percentual.

Os desvios percentuais permitem comparar as precisões das medidas.

IV. Erros estatísticos.

Quando fizermos N vezes a medida de x e obtivemos os valores: x1, x2, ..., xi,..., xn. Definiremos seu valor médio como a soma de todas as medidas feitas ( ) dividido pelo número de medidas feitas (N):

E o desvio da i-ésima medida é a diferença entre a medida feita e a média obtida:

3. Procedimento.

3.1 Meça as dimensões das peças de alumínio utilizando um paquímetro.

Peça 1 Peça 2 Peça 3

Lado 1 (L1)

Lado 2 (L2)

Lado 3 (L3)

Qual o erro de cada medida utilizando o paquímetro?___________________________________

Calcule o desvio relativo

Peça 1 Peça 2 Peça 3

Desvio relativo (L1)

Desvio relativo (L2)

Desvio relativo (L3)