Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Universidade Federal de Campina Grande Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI Aluno: Jefferson Xavier Conrado Matrícula: 120211049 Disciplina: Física Experimental l Professor: Wilton Pereira Da Silva Relatório De Física Experimental I 2° Experimento: Medidas de Comprimento Fevereiro, 2022 2 ● Introdução O presente relatório trará os métodos, procedimentos e resultados provenientes do experimento “Medidas de Comprimento”, realizado na disciplina de “Física Experimental I” - Turma 01, ministrada pelo Prof. Wilton Pereira, no modelo Ensino a distância (EAD), na Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). 1.1 Objetivo Conhecer a precisão de dois instrumentos de medição de comprimento, e o significado de algarismos significativos. Realizar operações aritméticas com medidas. Finalidades principais: • Obter os valores de largura altura e comprimento do móvel, utilizando uma escala arbitraria e preencher a tabela 1; • Preencher a tabela 2 com os dados obtidos através do paquímetro digital na leitura do móvel; • Inserir os dados na tabela 2 obtidos com paquímetro digital Utilizando os dados da tabela 2. mensurar o perimetro e a área da maior facedo motel • Preencher a tabela 3 com os dados do diâmetro do orificio. Fazer o cálculos e apresentar os resultados: .2 Material Utilizado ● Régua com escala arbitrária U ● Paquímetro digital ● Móvel com superfície de fórmica .3 Montagem Figura 1: Ilustração do esquema de medição 3 4 • Procedimento e Análise Diante da impossibilidade de estar presente no laboratório, irei realizar o experimento utilizando as leituras das medidas por meio das fotos disponibilizadas pelo professor Wilton. O processo de medição e leitura das medidas foi dividido em duas partes. A primeira foi medir as dimensões do móvel com a régua de escala arbitrária U, o experimentador realizou a leitura com base nas Figuras 2, 3 e 4, anotando-as na Tabela I. Sabendo que a incerteza da escala arbitrária U foi estabelecida pelo critério da meia unidade, chegou-se ao valor de 0,05 U. Já na segunda parte do experimento, foram realizadas as mesmas medidas de comprimento, largura e altura do móvel, mas agora com um paquímetro digital, como mostrado nas figuras 5, 6 e 7, após isso foram anotados os valores das respectivas medidas na Tabela II. Levando em consideração, neste caso, a incerteza das medidas do paquímetro igual à fornecida pelo fabricante (0,04 mm), lembrando que para um valor mais real seria necessário a realização de mais medidas e um tratamento estatístico adequado. Após isso, foi realizada a medição do diâmetro do orifício presente no móvel em questão, esse processo foi repetido 6 vezes no total, em seguida foi feita a leitura dos valores anotando-os na Tabela III. A partir desses valores foi possível realizar o tratamento estatístico e achar o valor que mais se aproxima da realidade. Figura 2: Dados para a leitura do comprimento do móvel - Régua com escala arbitrária U Figura 3: Dados para a leitura da largura do móvel - Régua com escala arbitrária U 5 Figura 4: Dados para a leitura da altura do móvel - Régua com escala arbitrária U Extraindo as medidas arbitrarias da imagem, serà preenchido a tabela 1 fornecida no material de suporte e demostrada nos resultados e conclusões. Tabela I - Unidade Arbitrária: U. Desvio Avaliado: δVA = 0,05 U Comprimento Largura Altura N° de unid Completas 4,0 2,0 3,0 Fração avaliada 0,3 0,3 0,4 Valor total obtido 4,3 2,3 3,4 Valor com desvio 4,30 ± 0,05 2,30 ± 0,05 3,40 ± 0,05 6 A segunda medida menssurada será feita a partir de um paquimetro digital, as figuras bases foram fornecidas pelo professor, e estão logo abaixo para analise. Figura 5: Dados para a leitura do comprimento do móvel - Paquímetro Digital Figura 6: Dados para a leitura da largura do móvel - Paquímetro Digital Figura 7: Dados para a leitura da altura do móvel - Paquímetro Digital 7 Verificando as medidas fomecidas pelo paquímetro na imagem, sera completada a tabela 2 esquematizada nos resultados. Para tercera medida, também será utilizado o paquímetro digital, mas dessa vez sera menssurado o orificio do movel em diferentes posições, como esta ilustrado na figura 8. Tabela II - Unidade: mm. Desvio avaliado: δVA = 0,04 mm Comprimento Largura Altura Valor com desvio 57,04±0,04 31,33±0,04 46,91±0,04 Figura 8: Dados para a leitura do orifício do móvel - Paquímetro Digital Tabela III 1 2 3 4 5 6 D (mm) 23,57 23,34 23,06 23,15 23,51 22,98 8 Aplicando os valores colhidos na tabela 2, determinou-se qual o perimetro e a area da maior face do objeto. Como o móvel é na forma de um paralelepipedo, a maior face é aquela cujo os dois lados são os maiores, ou seja, aquela que envolve o comprimento e a altura. Elaborando os cálculos, operando com a teoria do desvio máximo, para o perimetro, obteve-se um valor de 207,90±0.16mm, já para área mostrou-se um valor de 2675,75±4.16mm2. Fazendo o uso desses dados, de acordo com a teoria do devio padrão, alcançou o resultado de 207,90±0.08mm para o perimetro e 2675,75±2.94mm2 para area. Fundamentado nos valores da tabela 3, foi possível executar o tratamento estatístico do diâmetro do orificio, para os seis valores. Para o novo valor medio obteve-se 23,270 e para o novo desvio padrão da media, extraiu-se o valor de 0,24. Tendo como valor final 23,27±0,24 Sabe-se, por uma medição direta efetuada no laboratório, que 1 U = 13,5 mm. No presente relatório, essa relação foi determinada indiretamente. Os dois valores do comprimento obtidos nas Tabelas I e II foram igualados para determinar o valor (com desvio) da unidade arbitraria (1U) Para os devidos fins, foi utilizado a teoria do desvio padrão para a propagação de erros, após realizar todos os calculos, o valor da unidade arbitraria U encontrada tem o valor de 23,27±0.24. Sendo coerente com o valor apresentado na medida indireta acima. Os erro provável que pode ter sido cometido no momento da execução do experimento foi: Onde cada pessoa tem uma noção distinta de espaço, principalmente ao preencher a tabela 1 utilizando uma escolha arbitraria, o fator humano pode dessa maneira interfer nos resultados. 9 Conclusões Com base nos resultados obtidos no experimento, podemos concluir que é extremamente difícil construir um instrumento que meça de forma exata as dimensões do corpo, haja vista que, além do erro associado à medida fornecida por um instrumento, o corpo propriamente dito possui imperfeições, como é possível observar no valores da Tabela III. Não é correto afirmar que é impossível construir um instrumento capaz de tal feito, já que a tecnologia evolui exponencialmente e é uma grande aliada na solução de problemas como o apresentado no experimento. Usar um paquímetro para medir grandes medidas como a de uma mesa de jantar é completamente desnecessário, já que esse instrumento possui uma precisão de centésimos de milímetros, o que é insignificante na escala de uma mesa de jantar. Com base nesse experimento podemos concluir que os algarismos significativos são aqueles que definem a precisão de uma medida, geralmente associados à incerteza calculada a partir do desvio padrão • Cálculos ⮚ Desvio Maxímo (perimetro) 57,04 + 57,04 + 46,91 + 46,91 ± 0,04 + 0,04 + 0,04 + 0,04 → 207,90 ± 0,16mm⮚ Desvio Médio (perimetro) 57,04 + 57,04 + 46,91 + 46,91 ± → 207,90 ± 0,08mm⮚ Desvio Máximo (área) 57,04 . 46,91 ± 57,04 . 46,91 . → 2675,75 ± 4,16mm² ⮚ Desvio Padrão (área) 57,04 . 46,91 ± 57,4 . 46,91 . →57,04. 46,91 ± 2,94 → 2675.75 ± 2,94mm²⮚ Diâmetro do orifício (tratamento estatístico) 10 Valor Médio = = → 23,268... → 23,27 Desvio Padrão = = = 0,244948... = 0,24 Leitura Qualquer: 23,27 0,24 Unidade arbritraria (4,30 ±0,05) U= (57,04± ) U= U= 13,26 ± 0,16
Compartilhar