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FACULDADE MAURICIO DE NASSAU CAMPUS SÃO LUIS Curso de graduação em Engenharia Civil Nome da pratica: Erros de Medidas 1.0 Introdução Teórica: Medida é o resultado do ato de medir, que consiste em comparar quantitativamente uma grandeza física com uma unidade através de uma escala pré-definida. Porém, numa medição temos vários fatores externos ao experimento que podem influenciar no resultado final, destacamos entre eles: falhas no método empregado, defeito de instrumentos, imperícia do operador, erro de leitura de escala e erros matemáticos. Com o objetivo de se padronizar o tratamento matemático dos dados no laboratório, temos os conceitos de erros e desvios de um conjunto de medidas. Primeiramente, apresentamos o conceito de Algarismos Significativos, que consiste nos algarismos corretos (aqueles que o operador tem certeza sobre a medição) mais o próximo algarismo duvidoso (aquele no qual o operador não tem certeza). Por exemplo: na medida de um lado de uma mesa, o operador, com sua régua milimetrada, obtêm o valor de 65.72 cm. Tendo assim, 65.72 como os Algarismos Significativos, pois 6, 5 e 7 são os algarismos corretos e 2 o algarismo duvidoso. Sendo assim, com a definição do algarismo duvidoso percebemos que cada operador pode ter uma medição diferente do mesmo experimento com a mesma escala. Portanto, é de importância adotar um valor que melhor represente a grandeza e uma margem de erro que compreenda tais diferenças. Eis um ponto delicado, a definição de desvio e erro. Quando se tem um valor real e absoluto de uma grandeza (por exemplo: em condições normais de temperatura e pressão o ponto de fusão e ebulição da água é, respectivamente, 0°C e 100°C) e ocorre no experimento um resultado diferente, chama-se que o valor obtido contém um erro. Porém quando não sabemos o valor exato, real e/ou absoluto de uma grandeza, adotamos um valor que a melhor represente e, se no caso o resultado do experimento não condizer com o valor adotado, temos um desvio. O desvio pode-se definir em: Desvio Absoluto, que consiste no valor adotado subtraído do valor medido, e o Desvio Relativo, que no caso seria a razão entre o desvio absoluto e o valor adotado. 1.1 Objetivos da Prática: Medição de grandezas de maneira correta, utilizando instrumentos de medidas e; Realização do tratamento de dados adequado das grandezas medidas para a formulação matemática e cálculo de erros. 1.2 Material Simétricos (vide anexos): 1. Bateria de Smartphone de 3.8 V 2. Bloco de Madeira Retangular 3. Calculadora Cientifica 4. Paquímetro Universal 5. Voltímetro 1.3 Procedimento Experimental: 1. Medição da voltagem de uma bateria de íon lítio de 3,8 v realizando um total de 6 (seis) medições, utilizando voltímetro. É realizada a configuração do voltímetro; A bateria é posicionada sobre uma superfície plana; Realizada a primeira medição obtido 3,83 v; Realizada a segunda medição obtido 3,83 v; Realizada a terceira medição obtido 3,83 v; Realizada a quarta medição obtido 3,83 v; Realizada a quinta medição obtido 3,83 v; Realizada a sexta medição obtido 3,83 v; Observado a 6 (seis) medições, conclui-se que não houve variação entre elas. Sendo assim (3,83 ± 0) v. 2. Medição da área de um bloco retangular de madeira realizando um total de 6 (seis) medições para amostragem, com o auxílio do paquímetro. O bloco retangular de madeira é posicionado sobre uma superfície plana; É padronizado as medidas do lado 01, obtidas do maior lado do bloco; É padronizado as medidas do lado 02, obtidas do menor lado do bloco; Realizada a primeira medição do lado 01 obtido 780 mm; Realizada a primeira medição do lado 02 obtido 470 mm; Realizado a segunda medição do lado 01 obtido 770 mm; Realizada a segunda medição do lado 02 obtido 470 mm; Realizada a terceira medição do lado 01 obtido 790 mm Realizada a terceira medição do lado 02 obtido 490 mm Realizada a quarta medição do lado 01 obtido 780 mm Realizada a quarta medição do lado 02 obtido 480 mm Realizada a quinta medição do lado 01 obtido 770 mm Realizada a quinta medição do lado 02 obtido 470 mm Realizada a sexta medição do lado 01 obtido 780 mm Realizada a sexta medição do lado 02 obtido 470 mm Calculado a media aritmética do lado 01 = 780 mm Calculado a media aritmética do lado 02 = 470 mm Calculado o desvio do lado 01 80 mm Calculado o desvio do lado 02 = 100 mm Calculado a media aritmética da área = 366 mm² Calculado o desvio padrão da área 14 mm² Calculando a área A do bloco de madeira A = ( ± ) = (366 ± 14) mm² 1.4 Resultados Experimentais e Tratamento de Dados Tensão da fonte do voltímetro (incerteza nominal de 0,025%). n U ± 0,004 (V) 1 3,83 2 3,83 3 3,83 4 3,83 5 3,83 6 3,83 Instrumentos L1(cm) L2 (cm) Paquímetro 0,78 0,47 Paquímetro 0,77 0,47 Paquímetro 0,79 0,49 Paquímetro 0,78 0,48 Paquímetro 0,77 0,47 Paquímetro 0,78 0,47 Media 0,78 0,47 Desvio 0,08 0,1 1 x 2 (mm2) A1 0, 78 x 0, 47 0, 366 A2 0, 77 x 0, 47 0, 361 A3 0, 79 x 0, 49 0, 387 A4 0, 78 x 0, 48 0, 374 A5 0, 77 x 0, 47 0, 361 A6 0, 78 x 0, 47 0, 366 1 x 2 = 0,366 0, 369 = = = = 0,014 A= () mm² A= (0,366 0,014)mm² 1.5 Conclusões Observou-se que vários indivíduos usando um mesmo equipamento de medição precisa, em alguns casos ocorrerão certas diferenças. Desse modo conclui-se que a utilização das formulas matemáticas são extremamente importantes para se obter um certo resultado exato. Visualizamos partes importantes do uso adequado de instrumentos de medidas e comprovando que pequenos erros nas medições podem ocasionar importantes mudanças em relação às demais medidas. 1.6 Referências OLIVEIRA, G.; FREITAS, M.; MACHADO, W.; CASTRO JR, W. Manual de Laboratório de Física I. Imprensa Universitária da Universidade Federal do Amazonas, 1989. Nova Enciclopédia Barsa. – São Paulo: Barsa Consultoria, Editorial Ltda., 2001 – Livro 1, página 50. 1.7 Anexos: Paquímetro universal Caixa de madeira maciça Bateria de smartphone de 3.8 V Voltímetro
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