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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ Instituto UFC virtual Licenciatura em Física PRÁTICA 1: ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS Aluno: Marcos Antonio Ferreira de Azevedo São Gonçalo do Amarante-CE, 10/09/2017 2 1.1 OBJETIVOS - Verificar na prática o conceito de algarismos significativos. - Anotar o valor de uma medida com um número correto de algarismos significativos. - Expressar o resultado de um cálculo com um número correto de algarismos significativos. - Aplicar a regra do arredondamento. 3 1.2 MATERIAL - Réguas flexíveis - Anéis de PVC (cinco) - Calculadora 4 1.3 FUNDAMENTOS Os algarismos significativos são os algarismos que têm importância na exatidão de um número, por exemplo, o número 2,67 tem três algarismos significativos. Se expressarmos o número como 2,6700, entretanto, temos cinco algarismos significativos, pois os zeros à direita dão maior exatidão para o número. Os exemplos abaixo têm 4 algarismos significativos: 56,00/ 0,2301/ 00000,00001000/ 1034. Números que contenham potência de dez (notação científica), serão algarismos significativos tudo, exceto a própria potência, veja por quê: 785,4 = 7,854 x 102 Ambos têm os algarismos 7854 seguidos, a potência de dez apenas moverá a vírgula, que não afeta a quantidade de algarismos significativos. Zeros à esquerda não são algarismos significativos, como em: 000000000003 -> apenas um algarismo significativo Ao realizar a medição de algum objeto, nunca teremos a medida exata do objeto, utilizando uma régua, por mais precisa que seja. Isso porque o último algarismo dessa medição será duvidoso. Uma régua comum tem divisões de centímetros e milímetros. Ao medir um lápis, por exemplo, nota-se que o comprimento dele tem 13,5 cm, pois aparentemente ele fica em cima dessa medida. Porém não podemos ter certeza quanto ao algarismo 5 desse número. Poderia ser 13,49 ou 13,51. Então este último algarismo é chamado de duvidoso, e representamos com um traço em cima: 13,5. Em qualquer número, o algarismo duvidoso será o último algarismo significativo, contando da esquerda para direita. 9,9999998 = o algarismo duvidoso é o 8 14,79234320 = o algarismo duvidoso é o 0 1,00000 = o algarismo duvidoso é o último zero 5 1.4 PROCEDIMENTOS PROCEDIMENTO 1: Medidas com a RÉGUA R 1. 1.1 Considere que os “anéis” são numerados do menor para o maior, sendo o menor o de número 1 e o maior o de número 5. 1.2 Meça (COM A RÉGUA R 1) o diâmetro externo e o comprimento da circunferência correspondente de cada “anel”. Anote três medidas independentes. Uma medida para cada membro da equipe. OBS: A RÉGUA R 1 fornecida se apresenta ligeiramente ampliada em relação a uma régua normal. Como ela não tem as subdivisões correspondentes aos milímetros, todas as medidas realizadas (e anotadas em “cm”) devem conter apenas uma casa decimal. Isso também vale para a média. Tabela 1.1. Medidas para o anel 1. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 1,0 1,1 1,5 1,2 1,2 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 3,6 3,5 3,5 3,7 3,575 Tabela 1.2. Medidas para o anel 2. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 1,2 1,4 1,35 1,3 1,3125 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 4,5 4,4 4,5 4,4 4,45 Tabela 1.3. Medidas para o anel 3. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 1,8 1,8 1,8 1,75 1,7875 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 5,7 5,65 5,7 5,66 5,6775 Tabela 1.4. Medidas para o anel 4. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MDEIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 2,2 2,2 2,25 2,25 2,225 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 6,96 6,98 6,99 6,98 6,9775 Tabela 1.5. Medidas para o anel 5. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 2,35 2,7 2,65 2,7 2,6 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 8,35 8,4 8,35 8,35 8,3375 1.3 Transcreva para a Tabela 1.6 os valores médios dos diâmetros externos (D) e dos comprimentos da circunferência (C) de cada anel e calcule a razão: Razão = C/D Tabela 1.6. Razão Comprimento da circunferência/diâmetro externo. REGUA R 1 Comprimento da circunferência (valor médio em cm) Diâmetro externo (valor médio em cm) C/D 6 Anel 1 3,575 1,2 2,979 Anel 2 4,45 1,3125 3,391 Anel 3 5,6775 1,7875 3,176 Anel 4 6,978 2,225 3,136 Anel 5 8,3625 2,6 3,216 PROCEDIMENTO 2: Medidas com a RÉGUA R 2. 2.1 Meça (COM A RÉGUA R 2) o diâmetro externo e o comprimento da circunferência correspondente de cada “anel”. Anote três medidas independentes. Uma medida para cada membro da equipe. OBS 1: A RÉGUA R 2 fornecida não está graduada corretamente. Ela se apresenta bastante ampliada em relação a uma régua normal. Utilize a Régua R2 fornecida como se fosse uma régua normal. OBS 2: Como a Régua N. 2 fornecida tem as subdivisões correspondentes aos “milímetros” e metade de “milímetro”, todas as medidas realizadas (e anotadas em cm) devem conter duas casas decimais. Isso também vale para a média. Tabela 2.1. Medidas para o anel 1. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 1,0 1,1 1,1 1,1 1,075 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 3,5 3,5 3,5 3,6 3,525 Tabela 2.2. Medidas para o anel 2. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 Tabela 2.3. Medidas para o anel 3. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 1,7 1,7 1,75 1,75 1,725 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 Tabela 2.4. Medidas para o anel 4. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 2,3 2,2 2,2 2,2 2,225 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 7,0 7,0 7,0 7,1 7,025 Tabela 2.5. Medidas para o anel 5. MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (cm) 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 COMP. DA CIRCUNFERENCIA (cm) 8,3 8,4 8,3 8,3 8,325 2.2 Transcreva para a Tabela 2.6 os valores médios dos diâmetros externos (D) e dos comprimentos da circunferência (C) de cada anel e calcule a razão: Razão = C/D OBS: Anote na Tabela 2.6 o valor da Razão C/D com duas casas decimais, devidamente arredondada. 7 Tabela 2.6. Razão Comprimento da circunferência/diâmetro externo. REGUA R 2 Comprimento da circunferência (valor médio em cm) Diâmetro externo (valor médio em cm) C/D Anel 1 3,525 1,075 3,279 Anel 2 4,5 1,4 3,214 Anel 3 5,6 1,725 3,246 Anel 4 7,025 2,225 3,157 Anel 5 8,325 2,6 3,202 Observação: Os resultados da Tabela 2.6 devem fornecer o valor de π com três algarismos significativos, sendo dois corretos e um duvidoso, enquanto que na Tabela 1.6 o valor de π tem apenas 2 algarismos significativos, um correto e um duvidoso. Isso se deve ao fato de que no primeiro caso as medidas têm dois algarismos significativos (no mínimo) e que no segundo caso as medidas têm três algarismos significativos (no mínimo). Se no segundo caso a Razão C/D não tiver dois algarismos corretos, você deve repetir as medidas com mais cuidado. 2. 3 Faça o gráfico do Comprimento da circunferência (C) em função do diâmetro dos “anéis” (D) para os dados obtidos com a Régua R 1.. 2.4 Faça o gráfico do Comprimento da circunferência (C) emfunção do diâmetro dos “anéis” (D) para os dados obtidos com a Régua R 2. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 0 2 4 6 8 10 Co m pr im en to (c m ) Diametro (cm) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 0 2 4 6 8 10 Co m pr im en to (c m ) Diametro (cm) 8 1.7 CONCLUSÃO Algarismos significativos devem ser utilizados em diversas áreas da matemática e de engenharia, pois diversos são os instrumentos de medidas usados e formas de capturar essas medidas. Medidas podem ser visualizadas com diferentes valores. Com isso torna-se mais que necessário um padrão de algarismo que venha garantir valores de medida padrão. Podemos verificar há um limite de casas decimais que valores chegam a um valor muito confiável. 9 1.8 BIBLIOGRAFIA Física: Mecânica, 1º ano – 3ed. – São Paulo: FTD, 2016 – (Coleção Física); http://www.infoescola.com/matematica/algarismos-significativos-algarismos-duvidosos/ visto em: 19/09/2017 às 19:16.
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