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1. Objetivos Utilizar a régua e o transferidor para medir as dimensões de uma cerâmica, para analisar o conceito de quadrado. Utilizar o paquímetro, balança, proveta, para analise de um cilindro, para estudo da altura, diâmetro, massa e volume de forma indireta. Com os valores obtidos calcular desvio médio, densidade e volume. 2. Procedimento Experimental Problema 1 Os dados experimentais necessários para a solução do problema 1 são as medidas dos comprimentos dos lados e dos ângulos. Para medir os comprimentos usaremos uma régua com resolução de 0,5 mm e as medidas em ângulos serão feitas usando o transferidor utilizado em resolução de 0,5°. Usando a régua Antes de efetuar as medidas deve-se prestar bastante atenção para não cometer um erro muito comum a esse instrumento, o erro de ajuste do zero. Depois de avaliado e corrigido o erro de avaliação anteriormente citado, acertando o zero da escala com o inicio do comprimento a ser medido, efetue as medidas dos quatro lados da cerâmica (L1,... ,L4). Usando o transferidor Tal como ocorre com a régua, devemos ter cuidado ao utilizar o transferidor sendo cuidadoso no ajuste do ponto de encontro das linhas de referencia do transferidor ao vértice da cerâmica e ao ajuste de uma dessas linhas. Problema 2 Será obtida a solução do problema 2 através da medida da densidade ou massa especifica, que é uma grandeza característica do material. Os dados experimentais necessários a resolução do problema 2 são, respectivamente : as medidas da massa e do volume do cilindro. Usando a balança Antes de iniciar a medida da massa do cilindro é importante se certificar que a balança esteja devidamente nivelada em relação ao plano da bancada para termos certeza que o resultado em “gramas” obtido será fiel a massa do cilindro. Medida de Volume Usando o paquímetro O volume pode ser determinado pelo produto da área da base (r ²* π) pela medida da altura do cilindro, onde “r” é o raio. Medindo o diâmetro, obtemos o raio, que é a metade do diâmetro, e assim calculamos o volume. Usando a proveta A proveta tem resolução 0,5 ml. Esse procedimento consiste em obter a variação do volume da água depositada na proveta com o cilindro e sem o cilindro mergulhado na água. Essa variação corresponde ao volume do cilindro. 3. Resultados Dados Experimentais - Problema 1 Régua Medida Lado 1 Lado 2 Lado 3 Lado 4 1 9,9 cm 10,0 cm 10,0 cm 10,0 cm 2 9,9 cm 10,0 cm 9,9 cm 10,0 cm 3 9,9 cm 10,0 cm 10,0 cm 10,0 cm 4 9,9 cm 10,0 cm 10,0 cm 10,0 cm 5 9,9 cm 10,0 cm 9,9 cm 10,0 cm 6 10,0 cm 10,0 cm 9,9 cm 9,9 cm 7 9,9 cm 9,9 cm 9,9 cm 10,0 cm 8 9,9 cm 10,0 cm 10,0 cm 10,0 cm 9 9,9 cm 9,9 cm 9,9 cm 10,0 cm 10 9,9 cm 9,9 cm 10,0 cm 9,9 cm Média 9,91 cm 9,97 cm 9,95 cm 9,98 cm Desvios Médios 0,018 cm 0,042 cm 0,05 cm 0,032 cm Tabela 1 – Cerâmica Portanto, os lados podem ser representados da seguinte maneira: Lado 1: (9,91 ± 0,018) cm Lado 2: (9,97 ± 0,042) cm Lado 3: (9,95 ± 0,05) cm Lado 4 (9,98 ± 0,032) cm Dados Experimentais – Problema 1 Transferidor Medida Ângulo 1 Ângulo 2 Ângulo 3 Ângulo 4 1 90° 91° 91° 89º 2 90° 88º 90º 91º 3 89° 90° 89° 90° 4 90° 90° 90° 90° 5 90° 89° 90° 90° 6 90° 89° 90° 89° 7 90° 89° 91° 90° 8 90° 89° 90° 90° 9 90° 89° 89° 89° 10 90° 89° 90° 90° Média 89,9° 89,3º 90º 89,8º Desvios 0,18 ° 0,62° 0,40° 0,48° Tabela 2 – Cerâmica Portanto, os Ângulos podem ser representados da seguinte maneira: Ângulo 1: (89,24º ± 0,18º) Ângulo 2: (89,49º± 0,62º) Ângulo 3: (89,50º ± 0,41º) Ângulo 4 ( 89,87º ± 0,48º) Dados Experimentais - Problema 2 Paquímetro, Balança e Proveta. Medida Altura Diâmetro Massa Volume Sem cilindro Volume Com cilindro 1 43,70 mm 10,75 mm 27,20 g 37,00 ml 40,00 ml 2 43,55 mm 10,80 mm 27,40 g 37,50 ml 40,50 ml 3 43,55 mm 10,40 mm 27,40 g 40,50 ml 43,50 ml 4 43,50 mm 10,45 mm 27,50 g 38,00 ml 41,00 ml 5 43,50 mm 10,40 mm 27,10 g 45,00 ml 48,00 ml 6 43,55 mm 10,65 mm 27,30 g 49,50 ml 52,50 ml 7 43,55 mm 10,75 mm 27,20 g 37,50 ml 40,50 ml 8 43,55 mm 10,70 mm 27,30 g 38,50 ml 41,50 ml 9 43,45 mm 10,65 mm 27,50 g 45,00 ml 48,00 ml 10 43,40 mm 10,70 mm 27,40 g 40,50 ml 43,50 ml Médias 43,53 mm 10,63 mm 27,33 g 40,90 ml 43,90 ml Desvios 0,054 mm 0.123 mm 0.11 g 3.36 ml 3.36 ml Tabela 3 – Cilindro (Amarelo) Portanto, as seguintes medidas podem ser representadas da seguinte maneira: Altura: (43,53 ± 0,054) mm Diâmetro: (10,62 ± 0,123) mm Massa: (27,33 ± 0,11)g Volume sem cilindro: (40,90± 3.36) cm³ Volume com cilindro: (43,90 ± 3.36) cm³ Discursão dos Resultados Problema I: A cerâmica pode ser considerada quadrada? Primeira condição: Igualdade dos lados. A cerâmica não pode ser considerada quadrada, pois as medidas dos lados utilizando a régua não são iguais. Segunda condição: Ângulos iguais a 90°. Não há semelhança entre os ângulos medidos com o transferidor. Problema II: Qual o material de fabricação do cilindro Cilindro (Amarelo) 1ª Método V = .h = 0.386 cm³ ρ = M/V = 27,33 / 0.386 = 7.08 g/cm³ 2ª Método 43,9 – 40,9= 3 ml; ρ = M/V = 27,33/ 3 = 9,11 g/cm³ De acordo com os resultados obtidos acima apresentados e com a tabela disponível Guia para física Experimental 1 para a comparação dos resultados cheguei a conclusão de que o material do cilindro é o zinco, pois utilizei o primeiro método por ser mais preciso (Densidade do Zinco: 7.14 g/cm³). 5. Questionário A partir dos dados obtidos e discussões sobre o primeiro problema, a cerâmica pode ser considerada como sendo quadrada: Usando a régua? Usando o transferidor? Não, a cerâmica não é quadrada, os valores obtidos utilizando a régua e o transferidor não são iguais. Qual é o método mais preciso para a medida da densidade? A partir da medida mais precisa para a densidade do cilindro e da tabela 1, determine o material de fabricação do cilindro. O primeiro método é o mais preciso, porque tem uma margem de erro menor. Cheguei à conclusão que o material do cilindro amarelo é o Zinco. Por que as variações entre os comprimentos dos lados não são detectados pela régua e são pelo paquímetro? O paquímetro é um medidor mais preciso que a régua, devido à presença de uma escala em milímetros mais bem definida, tornando assim mais fácil a leitura de dados. Os métodos utilizados na determinação da densidade do cilindro poderiam ser aplicados a um corpo de forma geométrica irregular? Por quê? Não, pois a distribuição de massa não seria perfeita e o cálculo seria inexato. 6. Conclusão Depois de realizar todas as medições solicitadas e necessárias para chegar aos resultados percebe-se uma pequena variação nas medidas e uma diferença relativamente pequena nos desvios obtidos nas mesmas, por isso é de suma importância ressaltar a grande quantidade de medidas e também nos lembrarmos da teoria dos erros. Referência [1] Guia para Física Experimental I. Dr. Freitas Neto, Umbelino de . Dr. Silans, Thierry Passerat de . João Pessoa. 2012 [2] Vuolo, J. H.. Fundamentos da Teoria de Erros. 2ª Edição. Edgard Blücher Ltda (1996).
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