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ANGÉLICA VALEZE DE OLIVEIRA MATHEUS PUSSAIGNOLLI DE PAULA MECANISMOS DE MEDIÇÕES Rosana Abril de 2017 Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 2 ANGÉLICA VALEZE DE OLIVEIRA MATHEUS PUSSAIGNOLLI DE PAULA MECANISMOS DE MEDIÇÕES O presente relatório tem como objetivo relatar o aprendizado de manuseio de mecanismos de medições, como régua, paquímetro e micrometro, demonstrando como foram analisados os dados obtidos e sua modelagem, dados estes, obtidos no experimento prático realizado no Laboratório de Física I, apresentado no Campus Experimental de Rosana - UNESP - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Angélica Valeze e Matheus P. de Paula Rosana Março de 2017 Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 3 OLIVEIRA, Angélica V.; DE PAULA, Matheus P. Mecanismos de Medições. 2017. Relatório Segundo para a disciplina de Laboratório de Física I. Universidade Paulista “Júlio de Mesquita Filho”. Campus Experimental de Rosana, 2017. RESUMO O presente relatório apresenta como coletar e trabalhar com dados por meios estatísticos e mecanismos de medições, sendo estes ministrados neste experimento proposto na disciplina de Laboratório de Física I, ministrada pelo Prof. Dr. Claudio de Conti. Palavras-chave: Relatório. Física I. Mecanismos de Medições. Física Experimental. Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 4 SUMÁRIO Introdução 7 Descrição do Experimento 9 Resultados 11 Conclusão 15 Referências Bibliográficas 16 Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 5 LISTA DE FIGURAS Figura 01. Régua Graduada 7 Figura 02. Paquímetro 8 Figura 03. Micrometro 8 Figura 04. Modelos de celulares 9 Figura 05. Dimensões – Asus Zenfone A502 12 Figura 06. Dimensões – Moto G xt-1086 14 Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 6 LISTA DE TABELAS Tabela 01. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com a régua – Angélica Valeze 11 Tabela 02. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com o paquímetro – Angélica Valeze 12 Tabela 03. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com o micrometro – Angélica Valeze 12 Tabela 04. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com a régua – Matheus de Paula 13 Tabela 05. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com o paquímetro – Matheus de Paula 13 Tabela 06. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com o micrometro – Matheus de Paula 14 Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 7 Introdução A física quantitativa contém diversos meios de experimentos fundamentais, um deles é a coleta de dados por meio de aparelhos de medições para a verificação de erros e incertezas que podem ser verificados via teorias pré-propostas. Os dados coletados oferecem incertezas que podem ser dadas em décimos, centésimos ou até em milésimos de milímetro. Para a coleta de dados, utilizam-se materiais de medições, como régua graduada, paquímetro e micrometro. 1. A régua graduada é uma ferramenta de medida muito simples de se fazer uso e a acredito que a mais popular entre todos os aparelhos que serão apresentados, além de possibilitar medições, a régua auxilia na criação de linhas retas. Graduada, por sua vez, é aquilo que se tem um grau, um valou ou um estado, a régua graduada é um instrumento que dispõe de uma escala de valores, em questão de conhecer o comprimento de algo. As réguas mais usuais é, na maioria das vezes, dividida em polegadas ou centímetros, ambos marcados em sua superfície. Assim como todo objeto de medição, a régua graduada possui sua incerteza de fábrica, que podemos chamar de erro. O erro presente na régua é transferido para o dado coletado, onde podemos dizer que o dado possui a incerteza do medidor (quem manuseia o produto) e a incerteza do produto, sendo está uma constante fornecida pelo fabricante. Figura 01. <Disponível em: Pixabay. Acesso em: 17 de abril de 2017> 2. Um paquímetro nada mais é que uma régua, também graduada, com encosto fixo, sobre a qual desliza-se um cursor chamado nônio ou vernier, que permite a coleta de dados em medições de décimos ou até centésimos de milímetro, assim como uma régua comum, o paquímetro também possui sua incerteza, entretanto sua incerteza é bem menor, ou seja, ele possui maior precisão. Podendo-se utiliza-lo para medir as dimensões de objetos pequenos. O Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 8 paquímetro possui duas escalas de leitura, a escala fixa e a escala do cursor (nônio). Figura 02. <Disponível em: Paquímetro - Régua Online. Acesso em: 17 de abril de 2017> 3. O Micrômetro também sendo um instrumento metrológico capaz de medir dimensões lineares de um objeto com maior precisão dentre os outros dois apresentados. Possui vasta aplicação na indústria mecânica e em diversos contextos de medição, funciona por um parafuso micrométrico que funciona por deslizamento de uma haste sobre a peça medida e permite a leitura por meio de um nônio. Mesmo que preciso e com variação muito pequena, ainda sim, é necessário aplicar o erro sobre as medidas, sendo este erro dado pelo fabricante, variando de acordo com a marca ou modelo. Figura 03. <Disponível em: Indústria Hoje. Acesso em: 17 de abril de 2017> Em síntese, não basta apenas quantificar os dados trabalhados, faz-se necessário analisar e modelar as grandezas coletadas, avaliando e interpretando seus resultados modelados, determinando suas incertezas e variações, por meio de teorias e recursos estatísticos. Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 9 Descrição do Experimento Materiais utilizados: o Régua Graduada o Paquímetro o Micrômetro o Asus Zenfone A502 o Motorola Moto G 2ª Geração XT1068 Figura 04. <Matheus P. de Paula> Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 10 Primeira coleta de dados com o uso da régua graduada : Um dos discentes começa a medição do Asus Zenfone A502 com o uso da régua milimétrica obtendo dez medidas, sendo do comprimento (Li) e da altura (Hi) do celular. O segundo discente realiza o mesmo procedimento, porém com o uso de um Motorola Moto G 2ª Geração XT1068. Segunda coleta de dados com o uso do paquímetro : O primeiro discente realiza a aferição do Asus Zenfone A502 com o uso de um paquímetro obtendo dez medidas, sendo do comprimento (Li) e da altura (Hi) do celular. O discente (Db) realiza o mesmo procedimento, entretanto com o uso de um Motorola Moto G 2ª Geração XT 1068. Terceira coleta de dados com o uso do micrometro : O discente realiza a avaliação da espessura (Ei) de seu Asus Zenfone A502 obtendo dez medidas com o uso de um micrometro. O discente realiza o mesmo procedimento com o uso de um Motorola Moto G 2ª Geração XT 1068. Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 11 Resultados As tabelas subsequentes apresentam os dados obtidos pelos discentesAngélica Valeze e Matheus P. de Paula, onde os mesmos utilizaram de métodos estatísticos para calcular valor médio das alturas , larguras e espessuras encontradas, as incertezas da altura, comprimento e espessura (sendo está medida somente pelo micrometro). Para que fosse possível calcular os valores apresentados nas tabelas, utilizou-se das equações a seguir respectivamente: (1) (2) (3) (4) (5) Tabela 01. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com a régua – Angélica Valeze 1 71 142 0,81 0,64 0,9519 0,8122 2 72 143 0,01 0,04 0,5001 0,5016 3 71 142 0,81 0,64 0,9519 0,8122 4 72 142 0,01 0,64 0,5001 0,8122 5 71 144 0,81 1,44 0,9519 1,5243 6 72 143 0,01 0,04 0,5001 0,5016 7 72 143 0,01 0,04 0,5001 0,5016 8 73 143 1,21 0,04 1,3092 0,5016 9 72 142 0,01 0,64 0,5001 0,8122 10 73 144 1,21 1,44 1,3092 1,5243 Fonte: Angélica Valeze Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 12 Tabela 02. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com o paquímetro – Angélica Valeze 1 77 142 0,36 0,36 0,363 0,363 2 77 142 0,36 0,16 0,363 0,168 3 72 143 0,81 0,36 19,36 0,363 4 77 143 19,36 0,36 0,363 0,363 5 78 142 2,56 0,16 2,56 0,168 6 78 141 0,36 1,96 0,363 1,961 7 73 142 11,56 0,16 11,56 0,168 8 78 143 2,56 0,16 2,56 0,168 9 77 142 0,36 0,36 0,363 0,363 10 78 143 2,56 0,36 2,56 0,363 Fonte: Angélica Valeze Tabela 03. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com o micrometro – Angélica Valeze 1 8,34 0,0036 0,011 2 8,04 0,0576 0,058 3 8,03 0,0625 0,063 4 8,33 0,0025 0,010 5 8,28 0,0000 0,010 6 8,47 0,0361 0,037 7 8,31 0,0009 0,010 8 8,37 0,0081 0,013 9 8,31 0,0009 0,010 10 8,32 0,0016 0,010 Fonte: Angélica Valeze Após efetuarmos pesquisas online referente aos modelos dos celulares, foi possível encontrar suas devidas fichas técnicas, onde há especificações como dimensões, ano de lançamento, disponibilidade, sistema operacional, massa, câmera, desempenho entre outras características, para esta análise faz-se necessário saber as dimensões de cada aparelho, na figura abaixo, encontram-se os dados do modelo Asus Zenfone A502: Figura 05. <Disponível em: Tudo Celular. Acesso em: 18 de abril de 2017>. Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 13 Nota-se que os dados encontrados na tabela são próximos aos do fabricante enquanto ditos em largura e altura, entretanto quando se analisa a espessura à uma diferença de , isso pode ser dado devido a falhas do medidor ou em que posição do celular foi medido, como algo mais próximo a quina ou ao centro do aparelho, devido a essas incertezas e falhas técnicas que utiliza-se a teoria de erros e técnicas estatísticas para a correção dos dados. Tabela 04. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com a régua – Matheus de Paula 1 68 132 0,09 0,09 0,5080 0,5080 2 68 131 0,09 0,49 0,5080 0,7001 3 68,5 131,5 0,41 0,04 0,6466 0,5016 4 68,3 132,5 0,21 0,64 0,5423 0,8122 5 67,9 132 0,19 0,09 0,5349 0,5080 6 68 132 0,09 0,09 0,5080 0,5080 7 68,1 131,5 0,01 0,49 0,5001 0,7001 8 68.1 131 0,01 0,04 0,5001 0,5016 9 68 131 0,09 0,49 0,5080 0,7001 10 68 132,5 0,09 0,64 0,5080 0,8122 Fonte: Angélica Valeze Tabela 05. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com o paquímetro – Matheus de Paula 1 75,1 141,3 0,048 0,007 0,069 0,050 2 75 141,31 0,052 0,003 0,072 0,050 3 75,11 141,3 0,058 0,007 0,077 0,050 4 75 141,31 0,052 0,003 0,072 0,050 5 75 141,32 0,052 0,013 0,072 0,052 6 75,1 141,3 0,048 0,007 0,069 0,050 7 75,11 141,32 0,058 0,013 0,077 0,052 8 75 141,3 0,052 0,007 0,072 0,050 9 75,1 141,31 0,048 0,003 0,069 0,050 10 75 141,3 0,052 0,007 0,072 0,050 Fonte: Angélica Valeze Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 14 Tabela 06. Dados Obtidos pelas medições efetuadas com o micrometro – Matheus de Paula 1 10,291 0,00000001 0,010 2 10,29 0,00000081 0,010 3 10,291 0,00000001 0,010 4 10,29 0,00000081 0,010 5 10,291 0,00000001 0,010 6 10,29 0,00000081 0,010 7 10,291 0,00000001 0,010 8 10,29 0,00000081 0,010 9 10,292 0,00000121 0,010 10 10,293 0,00000441 0,010 Fonte: Angélica Valeze As especificações técnicas fornecidas pelo fabricante do celular Motorola de modelo Moto G XT-1086 são: Figura 06. <Dimensões de um Motorola G XT-1086. Disponível em: Mais Celular. Acesso em: 18 de abril de 2017>. Assim como o caso acima, nota-se pequenas diferenças nas dimensões analisadas, porém, as medições efetuadas sob o aparelho Moto G XT-1086 são mais precisas que as primeiras medições, houve menos falha técnica e aplicada, onde o valor variou menos e se aproximou mais das dimensões fornecidas pelo fabricante. Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 15 Conclusão De acordo com o experimento realizado, foi possível que fosse analisado, avaliado e modelado os dados coletados por meio de mecanismos de medições, sendo esses: régua, paquímetro e micrômetro, onde, via instruções do docente responsável, permitiu que os dados fossem facilmente coletados, após o experimento finalizado, aplicou-se métodos estatísticos, físicos e matemáticos sob os dados a serem modelados, que resultou em valores quantitativos referentes aos modelos de telefones celulares medidos, onde podemos concluir que a segunda bateria de medições, referente ao celular Moto G XT-1086 obteve e carregou menos erros e incertezas do que a primeira bateria de medições, referente ao modelo Asus Zenfone A502, constata-se que o erro pode ter vindo do manuseio do mecanismo de medição ou do próprio mecanismo, porém, em ambos os casos, o erro encontrado era de um valor aceitável, ou seja, dentro da tolerância fornecida. Av. dos Barrageiros, 1.881 CEP 19.274-000 Rosana SP Tel.: 18 3284 9000 16 Referencias Bibliográficas YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Física 1. 12 ed. São Paulo. Volume 01. Pearson. p. 45 RODRIGUES, Fernando P. M. Micrómetro. Disponível em <http://www.peritos.eng.br/ferramentas/micrometro/>. Acesso em: 17 de abril de 2017. STEFANELLI, Eduardo J. Paquímetro Universal Virtual. Disponívelem <http://www.stefanelli.eng.br/paquimetro-virtual-simulador-milimetro-05/>. Acesso em: 17 de abril de 2017. Conceito de Régua Graduada. Disponível em <http://conceito.de/regua-graduada>. Acesso em: 17 de abril de 2017.
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