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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ ENGENHARIA CIVIL Campus Praça XI RELATÓRIO DE PRÁTICA DE LABORATÓRIO DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS PROFESSOR: JONATHAN T. LIMA RELATÓRIO DA PRÁTICA #1 Local: Laboratório de Engenharia Civil Data: 07/08/2017 – Horário: 20:30 às 22:00 Técnica responsável: Tainã Oliveira Aluno Matrícula Assinatura Daniel Zappala Massi 201102011304 Mônica Mello Leite Corrêa 201201481309 Paula Ciannella Pereira 201407039521 Beatriz Oliveira de Góes 201502196263 José Roberto Santos Cordeiro 201402463821 Victor Guimarães Pinto 201308019726 INTRODUÇÃO O objetivo da prática de laboratório #1 é realizar a análise crítica sobre eventuais inconsistências e desvios nas leituras realizadas em um experimento (estatísticas de erro). Algarismos significativos expressam um valor de aproximação de uma medida. A precisão do resultado de uma grandeza obtida em um experimento está associada ao número de dígitos que compõe o valor numérico associado a ela. Suponha que três pessoas diferentes apresentem como resultado desta medida os seguintes valores: 27,321 cm 27,465 cm 27,578 cm No exemplo acima, os cinco algarismos de cada medição são significativos, mas os últimos algarismos de cada uma das medições (1, 5 e 8) são significativos duvidosos. Observações: Zeros à esquerda de um número, com a finalidade de fixar a posição da vírgula, não são significativos. 0,034 2 (dois) algarismos significativos Zeros à direita, ou entre outros algarismos, são significativos. 3,26 3 (três) algarismos significativos 3,0 2 (dois) algarismos significativos 3,06 3 (três) algarismos significativos Algarismos significativos não dependem do número de casas decimais. 3,45 3 (três) algarismos significativos 3,48 x 10³ 3 (três) algarismos significativos 0,308 x 10³ 3 (três) algarismos significativos Em módulo o valor é igual, mas na forma de se apresentar, não. 35,4 x 10³ 3 (três) algarismos significativos 35400 5 (cinco) algarismos significativos A norma ASTM E–380 estabelece as seguintes regras para operação com algarismos significativos: (a) Arredondamento: Só se pode suprimir um algarismo quando o número apresentar casas decimais. Se o algarismo a suprimir é inferior a cinco, despreza-se esse número. Se o algarismo a suprimir é maior do que cinco, adiciona-se uma unidade ao algarismo anterior. Se o algarismo a suprimir é igual a cinco, então adiciona-se uma unidade ao algarismo anterior se este for ímpar e o algarismo anterior permanece inalterável se for par. (b) Adição e Subtração: O resultado de uma soma ou de uma subtração deve ser relatado com o mesmo número de casas decimais que o termo com o menor número de casas decimais. Adição: 30,00 + 21,5322 Subtração: 3,256 – 0,70 30,00 +21,5322 ------------------ 51,532 3,256 - 0,70 ------------ 2,566 Resposta: 51,53 Resposta: 2,57 (c ) Multiplicação e Divisão: O resultado de uma multiplicação ou de uma divisão deve ser arredondado para o mesmo número de algarismos significativos que o do termo com menor número de algarismos significativos. 6,3 x 2,14 = 13,482 = 13 6,3 / 2,14 = 2,9439252 = 2,9 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS Cápsula de alumínio; Régua metálica milimetrada com precisão de 1 mm, de marca não identificada; Paquímetro com precisão de 0,05 mm, da marca Mitutoyo. Figura 01 – Materiais e instrumentos utilizados: régua, cápsula de alumínio e paquímetro (da esquerda para a direita). METODOLOGIA Iniciamos o experimento medindo com a régua as seguintes dimensões da cápsula: diâmetro interno e altura interna da cápsula. Cada aluno da equipe realizou uma medição e registrou na tabela a seguir a leitura obtida. Na sequência, repetimos o procedimento utilizando, porém, o paquímetro. Figura 02 – Aferição das dimensões internas da cápsula com a régua. Figura 03 – Aferição das dimensões internas da cápsula com o paquímetro. MEDIÇÕES REALIZADAS: Medidas aferidas com RÉGUA Medidas aferidas com PAQUÍMETRO #n Diâmetro (mm) Altura (mm) #n Diâmetro (mm) Altura (mm) 1 148,0 64,2 1 152,25 67,80 2 146,0 64,0 2 150,45 68,20 3 148,0 64,0 3 151,80 67,70 4 148,7 64,5 4 151,90 67,90 5 148,0 64,3 5 150,45 67,95 6 147,9 64,4 6 150,75 67,85 Tabela 01 – Registro das medidas realizadas com a régua e o paquímetro. ESTATÍSTICAS DE ERRO: Média Aritmética: Desvio Comum: Variância: Desvio Padrão: ou seja: Desvio Relativo: RESULTADOS Resultados obtidos com medidas aferidas com a RÉGUA Dimensão (mm) Média Aritmética (mm) Desvio Comum (mm) Variância S2 (mm2) Desvio Padrão S (mm) Desvio Relativo Diâmetro 147,8 0,6 0,7 0,8 0 Altura 64,2 0,2 0 0,2 0 Tabela 02 – Resultados das medidas com a régua. Resultados obtidos com medidas aferidas com o PAQUÍMETRO Dimensão (mm) Média Aritmética (mm) Desvio Comum (mm) Variância S2 (mm2) Desvio Padrão S (mm) Desvio Relativo Diâmetro 151,27 0,72 0,54 0,74 0 Altura 67,90 0,12 0,02 0,16 0 Tabela 03 – Resultados das medidas com o paquímetro. As diferenças na leitura das medidas realizadas pelos alunos devem-se, dentre outros, aos seguintes fatores: Conforme mencionado no início da seção anterior, os instrumentos utilizados no experimento têm precisões diferentes (1 mm para a régua e 0,05 mm para o paquímetro). Em termos absolutos, o paquímetro é praticamente vinte vezes mais preciso que a régua. Com os instrumentos utilizados neste experimento, à uma certa distância do objeto que está sendo medido, o ângulo entre o olho do observador e o plano horizontal influencia consideravelmente na exatidão de leitura da medida, conduzindo cada observador a uma leitura diferente; A existência de pequenas irregularidades no fundo da cápsula, dificultou posicionar corretamente os instrumentos de medida para aferição da altura interna da cápsula; Flexibilidade das paredes da cápsula de alumínio – uma pequena aplicação de força nas laterais da cápsula é suficiente para deformá-la, alterando, portanto, a leitura do seu diâmetro interno. REFERÊNCIAS LIMA, Jonathan. Mecânica dos Solos: Caderno de Atividades de Laboratório. 1. ed. Rio de Janeiro: Universidade Estácio de Sá, 2017. 31 p. INSTITUTO DE PESOS E MEDIDAS DO ESTADO DE SÃO PAULO. Algarismo Significativo. Disponível em: <http://www.ipem.sp.gov.br/index.php?option=com_content&view=article&id=11&Itemid=266>. Acesso em: 21 de agosto de 2017.
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