Relatorio Experimental Erros e medidas

Prévia do material em texto

Relatório experimental 
Erros e medidas
1.OBJETIVOS
Colocar em prática a teoria aprendida em sala de aula sobre propagação de erro nas medidas de um objeto observando a precisão de cada instrumento utilizado.
Nos cientizar quanto a interpretação, anotações, cálculos e execução de experimentos dentro e fora do exercício da profissão.
Aprender a manusear de forma mais exata os equipamentos de medida: Paquímetro, micrômetro e régua.
2.INTRODUÇÃO
 Para a leitura de uma medida física somente os algarismos significativos devem ser registrados (Ou seja, todos os algarismos que podemos ler através da escala do instrumento mais um algarismo estimado). O grau de confiabilidade da medida também deve ser analisado, sendo assim, a medida deve ser expressa como:
 X u = X u ± ∆X u (Onde X u representa o valor médio em que se há certeza da medida e ∆X u a incerteza na determinação da medida e u a unidade correspondente).
 No experimento foram tiradas as medidas do comprimento, largura, espessura e diâmetro da peça por dez vezes seguidas com o paquímetro e o micrômetro a fim de facilitar o processo de estimar um valor médio e o erro experimental de cada uma.
 Para o cálculo do valor médio, foi utilizada a seguinte fórmula , sendo X1, X2,..., Xi, os valores medidos e N o número de medidas feitas(No caso N=10).
 Em seguida, o cálculo do erro foi feito através da fórmula 𝜎𝑚=√∑(𝑋 𝑖−𝑋 m)𝑛𝑖=1²𝑛−1 (Onde σm representa o desvio padrão da média 𝑋 m representa o valor médio, 𝑋 𝑖 o valor de cada medida e n o número de medidas).
 Como os valores são estimados e os instrumentos usados apresentam erros, as medições não são exatas e é necessário que haja o cálculo desse erro, que de acordo com o decorrer dos cálculos acaba se propagando.
3.MATERIAL UTILIZADO
 
01 peso de material metálico em formato retangular com um orifício circular em seu corpo.
01 Micrômetro - DIGIMESS 0,01mm
01 Paquímetro de plástico - 0,05mm
01 Régua metálica - SINALIZE 0,1cm
01 Lápis ou caneta para anotações
01 Caderno de registro de dados
	Micrometro
	Paquímetro
	
	
	(Digimess- 0-25mm/0.01mm) ;
	0,05mm
	Regua
	
	SINALIZE METÁLICA 0,1cm
4.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
4.1 Micrômetro 
 1° passo - Colocar o objeto a ser medido entre o pistão e o suporte. Usa-se pelo espeto, espetando no objeto e medindo.
 2° passo - Girar o controle do pistão até que ele toque o objeto.
 3° passo - Girar o controle do pistão com mais cuidado, até ouvir três cliques.
 4° passo - Verificar se tanto o pistão quanto o suporte estão tocando o objeto uniformemente.
 5° passo - Acionar a trava do dedal enquanto o objeto está dentro.
 6° passo - Remover o objeto do micrômetro.
 8° passo - Anotar o valor aferido.
 Observação: realizar todos os passos conforme necessidade.
4.2 Paquímetro
 1° passo - Posicionar o objeto a ser medido em contato com a face de encosto do bico fixo.
 2° passo - Deslizar a parte móvel, com o polegar, até que a face de encosto do bico móvel toque o objeto.
 3° passo - Leitura da parte inteira: Comparar a posição da marca 0 no nônio, com as marcas gravadas na escala fixas.
 4° passo - Leitura da parte decimal: Observar a marca do nônio que se alinha com uma marca na escala fixa.
 Observação: realizar todos os passos conforme necessidade.
4.3 Régua Fracionada
 1° passo - Posicionar o objeto a ser medido em contato com a face da régua.
 2° passo - Verificar a medida de acordo com a marcação na face da régua.
 
 Observação: realizar todos os passos conforme necessidade.
5.RESULTADOS
5.1 Micrometro
	A tabela a seguir contém os dados coletados através do uso do micrômetro.
	Micrometro
	L
	C
	H
	D
	Coleta 1
	
	
	12.460
	
	Coleta 2
	
	
	12.450
	
	Coleta 3
	
	
	12.447
	
	Coleta 4
	
	
	12.447
	
	Coleta 5
	
	
	12.600
	
	Coleta 6
	
	
	12.459
	
	Coleta 7
	
	
	12.459
	
	Coleta 8
	
	
	12.470
	
	Coleta 9
	
	
	12.460
	
	Coleta 10
	
	
	12.459
	
Tabela 1. (representada em milímetros)
A tabela a seguir contém os resultados dos cálculos a partir dos dados obtidos na Tabela 1
	Micrometro
	L
	C
	H
	D
	Valor Médio
	
	
	12.471
	
	Desvio Médio
	
	
	0,025
	
	Desvio Padrão
	
	
	0,046
	
	Valor Provável
	
	
	12,471 +- 0,046
	
Tabela 2. (representada em milímetros)
5.2 Regua
	A tabela a seguir contém os dados coletados através do uso da régua.
	Regua
	L
	C
	H
	D
	Coleta 1
	3,60
	4,15
	1,20
	2,30
	Coleta 2
	3,65
	4,10
	1,20
	2,35
	Coleta 3
	3,70
	4,20
	1,20
	2,40
	Coleta 4
	3,71
	4,15
	1,25
	2,35
	Coleta 5
	3,70
	4,30
	1,15
	2,40
	Coleta 6
	3,65
	4,25
	1,20
	2,40
	Coleta 7
	3,60
	4,20
	1,20
	2,35
	Coleta 8
	3,70
	4,20
	1,20
	2,40
	Coleta 9
	3,65
	4,20
	1,20
	2,45
	Coleta 10
	3,70
	4,25
	1,25
	2,40
Tabela 3. (representada em centímetros)
A tabela a seguir contém os resultados dos cálculos a partir dos dados obtidos na Tabela 3.
	Regua
	L
	C
	H
	D
	Peca
	Peça-Orifício
	Valor Médio
	3,66
	4,20
	1,21
	2,38
	
	
	Desvio Médio
	0,036
	0,031
	0,018
	0,034
	
	
	Desvio Padrão
	0,042
	0,058
	0,028
	0,042
	
	
	Valor Provável
	3,66 +- 0,042
	4,20 +- 0,058
	1,205 +- 0,028
	2,38 +- 0,042
	
	
	Volume
	
	
	
	5,240 +- 0,121
	18,520 +- 0,471
	13,280 +- 0,592
Tabela 4. (representada em centímetros)
5.3 Paquímetro
A tabela a seguir contém os dados coletados através do uso do paquímetro.
	Paquímetro
	L
	C
	H
	D
	Coleta 1
	3,650
	4,300
	1,200
	2,320
	Coleta 2
	3,640
	4,320
	1,220
	2,310
	Coleta 3
	3,645
	4,270
	1,220
	2,315
	Coleta 4
	3,640
	4,350
	1,230
	2,320
	Coleta 5
	3,640
	4,340
	1,230
	2,320
	Coleta 6
	3,650
	4,340
	1,240
	2,310
	Coleta 7
	3,660
	4,265
	1,200
	2,305
	Coleta 8
	3,635
	4,330
	1,240
	2,305
	Coleta 9
	3,635
	4,320
	1,220
	2,310
	Coleta 10
	3,645
	4,270
	1,200
	2,310
Tabela 5 . (representada em centímetros)
A tabela a seguir contém os resultados dos cálculos a partir dos dados obtidos na Tabela 5.
	Paquímetro
	L
	C
	H
	D
	Peca
	Peça-Orifício
	Valor Médio
	3,644
	4,311
	1,220
	2,312
	
	
	Desvio Médio
	0,006
	0,027
	0,012
	0,004
	
	
	Desvio Padrão
	0,008
	0,032
	0,015
	0,005
	
	
	Valor Provável
	3,644 +- 0,008
	4,311 +- 0,032
	1,220 +- 0,015
	2,312 +- 0,005
	
	
	Volume
	
	
	
	4,196 +- 0,011
	19,164 +- 0,418
	14,968 +- 0,429
Tabela 6. (representada em centímetros)
	Resumo:
	Volume final( Peça - Orifício ) cm3
	Micrometro
	Não foi possível calcular
	Paquímetro
	14,968 +- 0,429
	Regua
	13,280 +- 0,592
Legenda:
C = Lado de comprimento maior
L = Lado de comprimento intermediário
H = Lado de comprimento menor (altura).
D = Diâmetro do orifício
Onde C>L>H.
6.DISCUSSÃO
	De acordo com os dados coletados, podemos observar nas tabelas 3 e 4 que embora a medição feita com a régua não seja tão precisa, temos um desvio padrão consideravelmente baixo. Já para o paquímetro, nas tabelas 5 e 6, observamos que esse desvio foi menor ainda, pela maior precisão do instrumento. Em Ambos os casos, pudemos calcular o Volume do sólido em questão, aplicando a propagação de erros estudada em sala de aula, por termos conseguido coletar todas as medidas necessárias para tais cálculos.
A tabela 1 e 2, referente ao micrômetro, encontra-se incompleta devido a impossibilidade do instrumento de calcular as demais medidas do sólido utilizado como referência. Ainda sim, através da tabela 1, somos capazes de perceber que o desvio padrão para a medida H foi de 0,046 mm. Muito menor que os desvios padrões calculados para as medidas H do paquímetro e régua, 0,015 cm e 0,028cm respectivamente.
Conforme realizamos os cálculos, pudemos observar, de fato, como a propagação de erro atua nos cálculos e a importância de se realizar tais operações. Para os volumes finais do sólido quando calculado pelo paquímetro e a régua, temos uma diferença de aproximadamente 1,6 cm3. Essa diferença se deu devido aos erros associados.
7.CONCLUSÃO
	
	Sendo assim, podemos concluir que em termos de precisão, temos quem o micrômetro possui uma maior precisão que o paquímetro, que por sua vez é mais preciso que a régua. Quanto mais precisa for a medição, menor erro teremos no final dos cálculos como no caso do volume calculado neste experimento.
Para cada situação, deveremos observar os limites técnicos do instrumento, bem como a escala que melhor se adequa à nossa necessidade.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Halliday, David and Resnick, Robert. F ́ısica 4 a ed., volume 4. Livros T ́ecnicos e
cient ́ıficos, Rio de Janeiro, 1983.
[2] Alvarenga, Beatriz G. de and Luz, Antonio M ́aximo R. da. F ́ısica, volume 2. Bernardo Alvares, Belo Horizonte, 1970.
[3] Wikipédia, A enciclopédia Livre, Disponível em:
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Paqu%C3%ADmetro>. Acesso em 24 de março de 2017.