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Universidade do Estado do Rio de Janeiro Instituto de Física – Física I Professor Carlos Frederico Prática nº 1 – segunda parte Medidas de Desvios Data da realização da prática: Rio de Janeiro 2012 I) Procedimento Mediu-se com o auxílio de um cronômetro o período de um pêndulo simples que foi montado a partir dos materiais disponíveis na gaveta da bancada. O pêndulo foi solto sempre da mesma altura e o ângulo que o fio fazia com a vertical foi sempre mantido, afim de que as condições iniciais permanecem as mesmas em cada experimento. Repetiu-se essa operação 10 vezes com um peso de 10 gramas, e 4 vezes com um peso de 2 gramas. O tempo de cada período foi registrado. II) Dados e cálculos A partir dos valores dos períodos obtidos em cada repetição foi possível obter o valor médio, o desvio da medida, o desvio médio, o desvio percentual e o desvio percentual médio (apresentados em módulo) como mostra a tabela abaixo: Para a realização dos cálculos foram utilizadas as seguintes fórmulas: Valor médio: < x > = ∑x/n, onde n corresponde ao número de medições realizadas. Desvio de medida: < σ > = xi - < x > Desvio médio: < σ >m = ∑ |σi|/n Desvio percentual: σi% = [(σi) /<x> x 100] % Desvio percentual médio: < σ >% = [(< σ >/< x > x 100] % III) Resultados: Através da análise da tabela obtida observou-se que os valores obtidos para os períodos foram diferentes, ou seja, as variações encontradas entre as medidas são maiores do que o desvio do instrumento de medida, o cronômetro. É claro que nem sempre o erro da experiência advém do erro instrumental; existe uma margem de erro não devida ao instrumento apenas, mas devida ao próprio processo de experimentação que é chamado de desvio experimental. Não é possível saber qual é o valor verdadeiro do período do pêndulo simples, mas sim o seu valor estimado. Para o desvio médio temos como resultado: 0,10. Já para o desvio percentual médio temos o valor de 11%. Devido aos fatores interferentes na medida do período temos como a sua forma correta de escrita levando em consideração erros advindos do processo de experimentação: 0,90 ± 0,10 s. IV) Conclusão: A partir da experiência, pudemos observar que vários fatores contribuíram para que houvesse erros de medição do período do pêndulo. Como a obrigatoriedade de que o pêndulo saísse sempre de uma mesma altura para a medição, o modo de segurá-lo, a formação do ângulo inicial que deveria ser agudo para evitar erros, o princípio e o fim da contagem com o cronômetro, tudo isso fez com que possivelmente ocorressem desvios no momento da medição do período na experiência. 1 Quais os erros relativos e percentuais para o perodo nas duas partes do experimento? 2 Por que o erro do comprimento do p^endulo pode ser maior do que o erro instrumental? 3 Aumentar o numero de perodos medidos juntos para 10 realmente diminuiu o erro por um fator de 10? Sen~ao, como explica isso? V) Bibliografia: Ralliday, David; Resnick,Robert; Krane,kenneth S. . Física 2. 4°edição. Rio de Janeiro: LTC -Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1996.
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