Fisica II Relatorio 2

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Curso: Engenharia
	Disciplina: 
CCE0848 - FÍSICA EXPERIMENTAL II
	Turma: 3048
	
	
	Professor (a): 
CARLOS EDUARDO BARATEIRO
	Data de Realização:22/02/2017
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): 
Douglas Santos Andrade da Silveira
Yago Porfirio
Príscila Queiroz
	Nº da matrícula: 
201602133727
201603014896
201407223429
	Experimento 2: Massa Especifica Dos Solidos 
 OBJETIVOS 
Familiarizar os alunos com a utilização de equipamentos básicos de medição tais como paquímetros, micrômetros e balança digital avaliando suas incertezas. Também terá como objetivo a determinação da massa e as dimensões de peças sólidas de diferentes formatos e materiais, calculando seu volume e a massa específica do material com o qual é construída esta peça, considerando as incertezas envolvidos nos processos de medição e cálculos.
 DOCUMENTOS AUXILIARES
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos
Apresentação Erros e Incertezas
Apresentação Unidade de Medidas
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos
Apresentação Instrumentos de Medição: Paquímetros
Apresentação Instrumentos de Medição: Micrômetros
Apresentação Instrumentos de Medição: Balança
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios
 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Para realizar medidas de dimensões de sólidos podemos utilizar uma régua comum, cuja menor divisão normalmente é o milímetro. No entanto, para se obter melhor precisão nas medidas, ou seja, medir décimos ou centésimos de mm, não bastaria acrescentar mais traços numa régua comum. Existem instrumentos para medidas com resolução da ordem de 0,01 mm ou até 0,001mm, como os paquímetros e os micrômetros que serão utilizados neste experimento. 
Nas medidas diretas das dimensões, haverá vários fatores afetando as medições realizadas e que irão contribuir para o cálculo das incertezas associadas aos valores medidos: defeitos na fabricação das peças (prevenindo que sejam formas geométricas perfeitas); limitações dos instrumentos (resolução finita, linearidade, ruídos, etc...); dificuldades associadas ao método de medida; variações obtidas na repetição de uma mesma medida, seja ela efetuada por um mesmo operador ou por vários; erros sistemáticos que afetam todas as medidas (por exemplo, devido ao fato de um instrumento estar desajustado). 
Neste experimento serão analisadas e estimadas estas incertezas, classificadas entre incertezas do tipo A (estatísticas) e do tipo B (não estatísticas) que serão utilizadas para o cálculo da incerteza combinada de cada medida. Muitas vezes, a medida desejada é feita de forma indireta, a partir de medidas diretas. Por exemplo, para determinar a densidade do material com o qual é construída uma peça sólida, pode-se utilizar a relação:
Se a peça sólida for cilíndrica, podemos utilizar a expressão:
Nota-se então que a incerteza no valor do volume dependerá das incertezas associadas às medições do diâmetro e da altura. O valor da densidade do sólido também será obtido indiretamente, através da medida da massa e do valor do volume. Assim, tanto as incertezas no volume quanto a incerteza na densidade serão calculadas através do procedimento denominado propagação de incertezas, utilizado sempre que uma grandeza não é medida diretamente, mas é função de outras medidas diretas. 
A utilidade na determinação da incerteza associada a uma grandeza na qual se tem interesse (mensurando) é poder estabelecer um intervalo de confiança, dentro do qual o experimentador espera que esteja situado o valor da grandeza. Neste experimento, espera-se obter o intervalo [ V V ] do volume de peças sólidas e o intervalo [ ] das densidades dos materiais das peças, já que na prática, é impossível conhecer os valores exatos verdadeiros dessas grandezas. Finalmente, comparando-se o resultado final da densidade com valores típicos da densidade de alguns materiais deverá ser possível identificar o material com o qual foi construída uma das peças do laboratório. A tabela ao lado apresenta a densidade de alguns materiais típicos encontrados na indústria.
As medidas das dimensões das peças sólidas serão realizadas com três instrumentos de resolução diferente: uma régua milimetrada, um paquímetro e um micrômetro manuais. Em instrumentos com escalas simples, como a régua milimetrada, considera-se normalmente que a resolução seja a principal fonte da incerteza instrumental, estimada como sendo a metade da menor divisão da escala.
 MATERIAIS
Três esferas sólidas com materiais e diâmetros diferentes
Balança digital 
Micrômetro
Paquímetro
 PROCEDIMENTOS
Os grupos irão receber três esferas e as atividades a serem executadas são: 
Anotar os dados dos instrumentos de medição.
Medir o diâmetro de cada esfera com o micrometro indicando as incertezas da medição - fazer cinco medições;
Medir o diâmetro de cada esfera com o paquímetro indicando as incertezas da medição – fazer cinco medições.
Medir a massa de cada esfera indicando as incertezas da medição – fazer cinco medições.
DADOS MEDIDOS
	
	Modelo
	Fabricante
	N. de Serie
	Faixa de Medicao 
	Resolucao 
	Dados do Paquimetro
	Stailess Handened
	Digimess
	228293
	250mm
	1mm
	Dados do Micrometro
	----
	Digimess
	100403566
	25mm
	0,01mm
	Dados da Balanca 
	BP6
	Filizola
	0877
	6kg
	1g
	Esfera 1
	Medicao do Diamentro da Esfera com Micrometro
	Incerteza da medicao com Micrometro
	Medicao do diamentro da esfera com paquimentro
	Incerteza da Medicao com Paquimentro
	Medicao da Massa
	Incerteza da medicao da Massa 
	Med 1
	25,40mm
	0,005mm
	25,35mm
	0,5mm
	0,068g
	0,5g
	Med 2
	25,35mm
	0,005mm
	25,40mm
	0,5mm
	0,068g
	0,5g
	Med 3
	25,35mm
	0,005mm
	25,45mm
	0,5mm
	0,068g
	0,5g
	Med 4
	25,35mm
	0,005mm
	25,40mm
	0,5mm
	0,068g
	0,5g
	Med 5
	25,40mm
	0,005mm
	25,40mm
	0,5mm
	0,068g
	0,5g
	Esfera 2
	Medicao do Diamentro da Esfera com Micrometro
	Incerteza da medicao com Micrometro
	Medicao do diamentro da esfera com paquimentro
	Incerteza da Medicao com Paquimentro
	Medicao da Massa
	Incerteza da medicao da Massa
	Med 1
	17,90mm
	0,005mm
	18mm
	0,5mm
	0,024g
	0,5g
	Med 2
	17,95mm
	0,005mm
	18mm
	0,5mm
	0,024g
	0,5g
	Med 3
	17,95mm
	0,005mm
	18mm
	0,5mm
	0,024g
	0,5g
	Med 4
	17,90mm
	0,005mm
	18mm
	0,5mm
	0,024g
	0,5g
	Med 5
	17,90mm
	0,005mm
	18mm
	0,5mm
	0,024g
	0,5g
	Esfera 3
	Medicao do Diamentro da Esfera com Micrometro
	Incerteza da medicao com Micrometro
	Medicao do diamentro da esfera com paquimentro
	Incerteza da Medicao com Paquimentro
	Medicao da Massa
	Incerteza da medicao da Massa
	Med 1
	10,40mm
	0,005mm
	10,50mm
	0,5mm
	0,004g
	0,5g
	Med 2
	10,40mm
	0,005mm
	10,40mm
	0,5mm
	0,004g
	0,5g
	Med 3
	10,45mm
	0,005mm
	10,50mm
	0,5mm
	0,004g
	0,5g
	Med 4
	10,45mm
	0,005mm
	10,50mm
	0,5mm
	0,004g
	0,5g
	Med 5
	10,40mm
	0,005mm
	10,55mm
	0,5mm
	0,004g
	0,5g
1.7 CONCLUSÕES
Com os valores obtidos: 
Informar o diâmetro de cada esfera calculando o valor médio das medidas efetuadas e informando a incerteza desse valor médio (informar os valores para as leituras com paquímetro e micrometro);
● Esfera 1
	Micrometro
	Media:
 Desvio Padrao das medidas:
=25,37
Desvio padrão do valor médio:
	Paquimentro
	Media:
Desvio padrão das medidas:
=25,40
Desvio padrão do valor médio:
● Esfera 2
	Micrometro
	Media:
 Desvio Padrao das medidas:
=17,92
Desvio padrão do valor médio:
	Paquimetro
	Media:
 Desvio Padrao das medidas:
=25,37
Desvio padrão do valor médio:
● Esfera 3 
	Micrometro
	Media:
 Desvio Padrao das medidas:
=10,45
Desvio padrão do valor médio:
	Paquimentro
	Media:
 Desvio Padrao das medidas:
=10,49
Desvio padrão do valor médio:
Informar a massa de cada esfera calculando o valor médio dasmedidas efetuadas e informando a incerteza desse valor médio;
● Esfera 1
	Balança
	Media:
 Desvio Padrao das medidas:
=0,066
Desvio padrão do valor médio:
● Esfera 2
	Balança
	Media:
 Desvio Padrao das medidas:
=0,024
Desvio padrão do valor médio:
● Esfera 3
	Balança
	Media:
 Desvio Padrao das medidas:
=0,004
Desvio padrão do valor médio:
Calcular a massa específica (densidade) de cada esfera a partir dos diâmetros medidos com o micrometro e com o paquímetro e com a massa medida com a balança, informando as incertezas consideradas.
● Esfera 1 
	Micrometro
	
	 
	
	
	Paquimetro
	
	 
	
	
● Esfera 2
	Micrometro
	
	 
	
	
	Paquimetro
	
	 
	
	
● Esfera 3
	Micrometro
	
	 
	
	
	Paquimetro
	
	 
	
	
Identificar o material de cada esfera com base nas massas específicas calculadas.
R: Com base nos calculos das massas especificas, estima-se que o ferro é o material utilizado nas esferas.
Discuta se os resultados obtidos foram satisfatórios e as razões de eventuais discrepâncias. 
R: Tendo em vista os resultados experimentais podemos observar a que o paquímetro e o micrometro são instrumentos de precisão, e que a sua utili zação não compreende apenas a indústria civil e mecânica, é bastante útil em diversas áreas como a química e física. Com base nos dados teóricos e experimentais obtidos pelo experimento conclui-se as diferenças de densidade experimental entre os corpos compostos é inversamente proporcional com o volume, quando o volume diminui a densidade aumenta e quando o volume aumenta a densidade diminui.