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CURSO:ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO PROFESSOR:FRANCISCO SOUZA DISCIPLINA:FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL I - RELATÓRIO Medidas e precisão Objetivo. A finalidade deste experimento é conhecer e avaliar a precisão das diversas medidas de alguns objetos. Com os instrumentos adequados coletar, relacionar, calcular e definir padrões para informar as dimensões do artefato e ao mesmo tempo à aquisição do conhecimento de forma empírica. Introdução e Fundamentação teórica. As medidas sempre envolvem incertezas, por exemplo, se medirmos um livro com uma régua calibrada apenas em centímetros e obtermos a medida de 2,15 cm, no entanto, nada garante que esteja correta. Utilizando o micrômetro ou paquímetro e obtemos 2,13 cm, assim, quando medimos uma grandeza, o valor determinado tem precisão limitada por fatores como a incerteza experimental associada a qualquer instrumento. A necessidade da obtenção de dados precisos e exatos está relacionada aos experimentos finais, por exemplo, cálculos de volume, etc. Com o intuito de obter as medidas de alguns objetos, usaremos o paquímetro, que é um instrumento usado para medir com precisão as dimensões de pequenos objetos. Com o intuito de obter as medidas de quatro objetos, os quais denominaremos de “padrões”, usando o paquímetro e assim, obteremos as dimensões de cada peça. Instrumentos utilizados. Para a obtenção das medidas, utilizaremos: Um paquímetro universal (servindo para realizar medições internas, externas e de profundidades). Trata-se de uma régua graduada em milímetros (mm) e em polegadas (''), com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor. Nota de Relatório: ______________ Assinatura do Professor Figura 01 – Paquímetro universal. Padrões utilizados: Fig. 02 – Padrões alinhados em pé. Fig. 03 – Padrões deitados. Descrição do experimento. Para calcular as medidas externas de qualquer objeto com um paquímetro, precisa-se colocar o encosto fixo (8) em uma das extremidades externas e o encosto móvel (9) na outra extremidade. Em seguida, verificamos se o zero do nônio (11) coincide em algum ponto da escola de milímetros (13), caso o zero coincida a medida será exata. Caso o zero do nônio (8) não coincida em algum ponto da escala de milímetros (13), separa-se o valor exato antes do zero do nônio (8) e em seguida, verifica-se o ponto mais próximo de zero que coincida na escala de milímetros (13), após a observação do valor coincidente na escala em milímetros, pegamos esse ponto obtido na escala de nônios e multiplicamos por 0,05. Sendo assim, soma-se o resultado ao valor exato para obter a medida do padrão exatamente correta, tanto em diâmetro, quanto em largura e comprimento. No caso de medidas internas usam-se os mesmos padrões, porém utilizando as orelhas fixa (1) e móvel (2), e para cálculo de profundidade utiliza-se a haste de profundidade (14). Conforme podemos verificar as características dos objetos foco utilizados em nosso experimento, iremos calcular cada padrão: Padrão I: Podemos concluir que a forma geométrica do padrão I é um cilindro não maciço, iremos encontrar sua altura, diâmetro externo, diâmetro interno e espessura. Altura: Com o encosto fixo (8) na base superior, aproximamos o encosto móvel (9) na base inferior com o impulsor, fixamos a medida com o fixador (4), observamos a medida obtida, sendo a mesma de 66 mm. Contudo, o zero do nônio (11) não coincidiu com nenhum valor, será então necessário o cálculo do valor aproximado. Iremos multiplica a quantidade de unidades em milímetros do valor que coincidiu em mm por 0,05 mm, ficando assim: 17 mm * 0,05 mm = 0,85 mm. Somando, teremos que a altura do padrão I é de 66,85 mm. Diâmetro externo: Seguindo os mesmos passos para encontrar a altura, usando o encosto fixo e móvel em cada extremidade externa do padrão I, encontramos o valor exato de 21,9 mm. Diâmetro interno: Seguindo os mesmos passos para encontrar a altura, porém com a orelha fixa e móvel interna, em cada extremidade interna do padrão I, ao invés de aproximar, iremos afastar para encontramos o valor, sendo exato de 14,8 mm. Espessura: Seguindo os mesmos passos para encontrar a altura, porém com a orelha fixa e móvel sendo a fixa interna e a móvel externa ao padrão I, encontramos o valor exato de 20,0 mm. Padrão II: Podemos concluir que a forma geométrica do padrão II também é um cilindro não maciço, iremos encontrar sua altura, diâmetro externo, diâmetro interno e espessura, sendo os cálculos idênticos ao padrão I, iremos resumir as informações, explicitando somente quando o valor não for exato. Altura: Usando o encosto fixo e móvel em cada extremidade externa (base superior e inferior) do padrão II, encontramos o valor exato de 55,0 mm. Diâmetro externo: Seguindo os mesmos passos para encontrar a altura, usando o encosto fixo e móvel em cada extremidade externa do padrão II, encontramos o valor exato de 22,0 mm. Diâmetro interno: Seguindo os mesmos passos para encontrar a altura, porém com a orelha fixa e móvel interna, em cada extremidade interna do padrão II, ao invés de aproximar, iremos afastar para encontramos o valor, sendo exato de 13,0 mm. Espessura: Seguindo os mesmos passos para encontrar a altura, porém com a orelha fixa e móvel sendo a fixa interna e a móvel externa ao padrão II, encontramos o valor 4 mm. Contudo, o zero do nônio (11) não coincidiu com nenhum valor, será então necessário o cálculo do valor aproximado. Iremos multiplica a quantidade de unidades em milímetros do valor que coincidiu em mm por 0,05 mm, ficando assim: 11 mm * 0,05 mm = 0,55 mm. Somando, teremos que a espessura do padrão II é de 4,55 mm. Padrão III: O padrão III é um sólido não maciço cilíndrico regular em parte, com sua base circular, e a partir de determinados centímetros, sua silhueta assemelha-se a uma elipse (elipsóide). Possui uma circunferência simétrica em um dos pares de lados, o mesmo é um sólido complexo de transcrever suas características, por isso, gostaríamos de enfatizar a observação do mesmo pela imagem (01 e 02), expostas no item instrumentos utilizados. Conforme as imagens do objeto, podemos encontrar o diâmetro externo superior de menor lado, diâmetro interno superior de maior lado, diâmetro externo inferior e o diâmetro da circunferência lateral. Largura: Usando o encosto fixo e móvel em cada extremidade externa (base superior de menor lado) do padrão III, encontramos o valor exato de 54,0 mm. Diâmetro interno superior de maior lado: Seguindo os mesmos passos para encontrar a largura, porém com a orelha fixa e móvel, em cada extremidade interna do padrão III, ao invés de aproximar, iremos afastar para encontramos o valor, sendo exato de 65,3 mm. Diâmetro externo inferior: Seguindo os mesmos passos para encontrar a os diâmetros exteriores dos outros sólidos, usando o encosto fixo e móvel em cada extremidade externa do padrão III, encontramos o valor de 69 mm. Contudo, o zero do nônio (11) não coincidiu com nenhum valor, será então necessário o cálculo do valor aproximado. Iremos multiplica a quantidade de unidades em milímetros do valor que coincidiu em mm por 0,05 mm, ficando assim: 13 mm * 0,05 mm = 0,65 mm. Somando, teremos o diâmetro externo inferior do padrão III é de 69,65 mm. Diâmetro da circunferência lateral: Seguindo os mesmos passos para encontrar o D.E.S.M.L, porém com a orelha fixa e móvel, em cada extremidade interna do padrão III, ao invés de aproximar, iremos afastar para encontramos o valor, sendo exato de 20,0 mm. Padrão IV: É um sólido maciço cilíndrico regular, similar a uma pirâmide com suabase circular, gostaríamos de enfatizar a observação do mesmo pela imagem (01 e 02), expostas no item instrumentos utilizados. Conforme as imagens do objeto, podemos encontrar o altura por bloco, altura total, diâmetro interno inferior e diâmetro externo superior. Altura por bloco: Usando o encosto fixo e móvel em cada extremidade externa (base superior e inferior), encontramos o valor exato de 15,0 mm. Altura total: Por ser um objeto regular de medidas fixas, podemos simplesmente multiplicar a quantidade de "anéis" pelo valor da medida de um anel, sendo assim (7*15m = 105), encontramos o valor exato de 105,0 mm. Diâmetro interno inferior: Seguindo os mesmos passos para encontrar a os diâmetros interiores dos outros sólidos, usando o encosto fixo e móvel em cada extremidade externa do padrão IV, encontramos o valor exato de 16,4 mm. Contudo, o zero do nônio (11) não coincidiu com nenhum valor, será então necessário o cálculo do valor aproximado. Iremos multiplica a quantidade de unidades em milímetros do valor que coincidiu em mm por 0,05 mm, ficando assim: 9 mm * 0,05 mm = 0,45 mm. Somando, teremos o diâmetro externo inferior do padrão III é de 16,45 mm. Diâmetro interno superior: Usando o encosto fixo e móvel em cada extremidade interna (base superior) do padrão IV, encontramos o valor exato de 13,0 mm. Resultados Organizando os valores obtidos em tabelas, obtemos as seguintes informações: Referência Padrão I Padrão II Padrão III Padrão IV Altura 66,85 mm 55,0 mm --- 15,0 mm* Diâmetro Externo 21,9 mm 22,0 mm 69,65 mm** --- Diâmetro Interno 14,8 mm 13,0 mm --- --- Espessura 20,0 mm 4,55 mm --- --- Altura total --- --- --- 105,0 mm D. Interno inferior --- --- --- 16,45 mm D. Interno superior --- --- 65,3 mm 13,0 mm Largura --- --- 54,0 mm --- Circunferência lateral --- --- 20,0 mm --- *Altura por bloco. **Diâmetro externo inferior. Análise dos resultados. É evidente que as medidas dos padrões I, II, III e IV são divergentes, tendo em vista que os sólidos possuem formatos diferentes e alguns são maciços e outros não. A exatidão dos valores, também denominada acurácia permite que possamos dimensionar os objetos de estudos, caracterizando então suas medidas e, se fosse o caso, calcular o volume correto dos mesmos. Conclusão. O objetivo deste experimento é a consolidação de forma empírica dos algarismos significativos, utilizando o paquímetro, medimos as dimensões dos objetos de estudo, concluindo que a ferramenta de medida (paquímetro) é um instrumento cujas características construtivas são simples e altamente versáteis, permitindo assim, a obtenção de dados com menor erro possível, com maior acurácia, assim, obtemos medidas internas, externas, alturas, conforme os conhecimentos obtidos em sala de aula.
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