Física geral - roteiro de laboratório

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(2014/ 01) 
 
 
 
Medidas diretas de grandezas Física 
e 
 Medida de uma grandeza Física utilizando 
Análise Estatística – Teoria dos erros 
UNINOVE – FGE I – Roteiro 2 – Medidas diretas de grandezas Físicas – 2014/1 
 
 
1. Após estudar os assuntos abordados nesse roteiro e cumprir as atividades 
propostas, espera-se que o aluno esteja familiarizado com instrumentos 
básicos de medidas físicas. 
2. Materiais utilizados na atividade experimental: 
 
 Trena; 
 Paquímetro 
 Balança digital; 
 Cronômetro digital; 
 Tronco de cone; 
 Termômetro; 
 Pêndulo 
 Tranferidor 
 
 
3. Medidas de Grandezas Físicas 
 
A nomenclatura e as regras básicas sobre incertezas em metrologia foram discutidas 
nos últimos anos por grupos de trabalho constituídos de especialistas indicados por 
diversas organizações internacionais (BIPM, ISO, IUPAC, IUPAP, IEC e OIML) e 
foram publicadas em dois importantes textos: Guide to the Expression of Uncertainty 
in Measurements e International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology. 
Esta última publicação foi traduzida pelo INMETRO em 1994. 
Com a finalidade de tornar a exposição mais clara, e em conformidade com a 
Legislação Brasileira, serão apresentadas as definições e alguns comentários sobre 
termos mais usuais em Teoria dos Erros. 
3.1. Definições 
 
- Medição: Conjunto de operações que têm por objetivo determinar o valor de uma 
grandeza. 
- Incerteza de medição: Parâmetro associado ao resultado de uma medição, cuja 
estimativa do valor não se tem certeza, devido à falta de precisão e sensibilidade do 
instrumento e também pela perícia do observador. 
- Erros sistemáticos e/ou instrumentais: Erros que não se alteram, devido à 
problemas de calibração do instrumento, condições físicas que modificam os 
resultados, falhas na observação, etc. 
 
 
4. Procedimentos Experimentais 
 
4.1 Procedimento experimental 1. 
 
Serão realizadas medidas de algumas grandezas físicas pelos grupos. 
O grupo deverá realizar todas essas medidas e preencher a tabela 6. Cada uma 
dessas medidas deverá ser tomada uma única vez, considerando o erro instrumental. 
 
2 
 
 
 
4.2. Procedimento Experimental 2 
4.3 Determinação estatística do período de oscilação de um pêndulo simples. 
 
Denominamos pêndulo simples o conjunto constituído por um fio ideal (inextensível e 
de massa desprezível), fixo por uma das extremidades e que mantém suspenso na 
outra 
extremidade um corpo de pequenas dimensões, que oscile em torno de uma posição 
de 
equilíbrio. O período do movimento de um pêndulo simples corresponde ao tempo 
gasto 
para uma oscilação completa do corpo suspenso. 
 
Para pequenas aberturas, ângulos de até 10º, pode-se calcular, teoricamente período 
(T) de oscilação de um pêndulo simples em função do comprimento (L) do pêndulo e 
do módulo da aceleração da gravidade (g), por intermédio da expressão: 
 
 
 
4.4 Utilizando o cronômetro medir seis vezes o período de uma oscilação completa de 
um pêndulo simples que tenha comprimento (L ) e completar a Tabela 1. 
 
3 
 
 
 
 
 
4.5 Utilizando os dados obtidos para montar a tabela 1, calcular o desvio padrão da 
medida de um período de oscilação: 
 
 
 
4.6 Calcular o desvio padrão do valor médio: 
 
 
 
4 
 
4.7 Calcular a incerteza padrão final das medidas dos períodos feitas através do 
cronômetro. 
 
 
4.8 Expresse o valor mais provável do período, com sua devida incerteza em Notação 
Científica (NC) e no Sistema Internacional de Unidades (SI). 
 
 
 
4.9 Os valores tabelados abaixo, foram calculados, admitindo pela expressão : 
 
 
Comprimentos 
(cm) 
Períodos (s) 
55,00 1,49 
60,00 1,55 
65,00 1,62 
70,00 1,68 
75,00 1,74 
80,00 1,79 
 
Compare o resultado obtido em seu trabalho, com o resultado tabelado, levando em 
consideração o comprimento do pêndulo e calcule o erro relativo percentual. 
 
4.10 Discuta, na conclusão do trabalho, o percentual de erro obtido. Quais as 
possíveis causas poderiam estar relacionadas a essa diferença? 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
 
 
Diretoria de Ciências Exatas 
Curso 
Unidade Turma Período Sala 
Professor 
Nome do experimento: Data 
Nome completo 1 RA 1 
Nome completo 2 RA 2 
Rubrica do Professor Assinatura dos 
alunos 
Nota 
Objetivo: (Qual era a finalidade do trabalho realizado?) 
 
Procedimento experimental 1 medidas (O que deve ser realizado?) 
 
Análise dos Dados e Resultados 
 
 
6 
 
 
 
 
 
7 
 
 
 
 
8 
 
Procedimento Experimental 2: Análise Estatística do Pêndulo 
 
Objetivo: (Qual era a finalidade do trabalho realizado?) 
 
 
Análise dos Dados e Resultados 
1. Tabelas de dados: 
 
Comprimento do Pêndulo em metros: ______________________ 
 
Períodos –T(s) 1 2 3 4 5 6 
 
 
 
 
 
2. Qual é a expressão matemática utilizada para calcular valor médio do 
período? 
 
 
 
 
 
 
3. Qual é o valor médio do período? 
 
 
 
 
 
 
 
4. Qual é a expressão matemática utilizada para calcular o desvio padrão 
da medida? 
 
 
 
 
 
 
 
5. Qual é o valor do desvio padrão da medida? 
 
 
9 
 
 
10 
 
 
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