Massa específica dos sólidos

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Disciplina: 
CCE0848 - FÍSICA EXPERIMENTAL II
	Experimento:
Massa específica dos sólidos
	
	
	Professor (a): 
	Data de Realização:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Título do Experimento: Massa específica dos sólidos
1 . INTRODUÇÃO
	 O experimento realizado teve o objetivo de determinar o tipo de material utilizado na construção de 02 esferas de tamanhos diferentes. Dada pelos cálculos de volume e massa específica das esferas.
2 . OBJETIVOS
	Familiarizar-se com instrumentos de medição tais como paquímetros, micrômetros e balança digital avaliando suas incertezas. Também terá como objetivo a determinação da massa e as dimensões de peças sólidas de diferentes formatos e materiais, calculando seu volume e a massa específica do material com o qual é construída esta peça, considerando as incertezas envolvidas nos processos de medição e cálculos. 
3 . PROCEDIMENTOS
	Anotar os dados dos instrumentos utilizados;
	Medir o diâmetro de cada esfera com o micrometro indicando as incertezas da medição (executar cinco medições);
	Medir o diâmetro de cada esfera com o paquímetro indicando as incertezas da medição (executar cinco medições);
	Medir a massa de cada esfera indicando as incertezas da medição (executar cinco medições);
	Calcular o valor médio das medições acima;
	Informar valor da massa de cada esfera a partir das medições com a balança, calculando o valor médio das medidas efetuadas e informando a incerteza desse valor médio;
	Calcular a massa específica (densidade absoluta) de cada esfera a partir dos diâmetros medidos com o micrometro e depois com o paquímetro e com a massa medida com a balança, informando as incertezas consideradas;
	
4 . ESQUEMA DO APARATO UTILIZADO
	Para gerar dados que contribuam a atingir os objetivos, e possa alimentar nossas tabelas foram utilizados os seguintes instrumentos, respectivamente atrelados:
Diagrama sequencial de utilização dos instrumentos
 	
4 . DESCRIÇÃO DOS PRINCIPAIS INSTRUMENTOS
Tabela 1: Dados dos instrumentos de medição
	
	Modelo
	Fabricante
	Num Série
	Faixa de Medição
	Resolução
	Dados do paquímetro
	Mitutoyo
	-
	14822124
	0 / 150 mm
	0,03 mm
	Dados da balança
	BP6
	Filizola
	0877/2007
	0,02 / 6 kg
	0,040 kg
	Dados do micrômetro
	Starret
	-
	436
	0 / 50 mm
	0,005 mm
5 . DADOS MEDIDOS
Tabela 2: Dados das medições das esferas com micrômetro
	
	Esfera 1
	Esfera 2
	
	Medição do diâmetro da esfera com micrômetro
	Incertezas da medição com micrômetro
	Medição do diâmetro da esfera com micrômetro
	Incertezas da medição com micrômetro
	Med. 1
	15,38 mm
	0,005 mm
	25,395 mm
	0,005 mm
	Med. 2
	15,38 mm
	0,005 mm
	25,395 mm
	0,005 mm
	Med. 3
	15,38 mm
	0,005 mm
	25,395 mm
	0,005 mm
	Med. 4
	15,38 mm
	0,005 mm
	25,395 mm
	0,005 mm
	Med. 5
	15,38 mm
	0,005 mm
	25,395 mm
	0,005 mm
Tabela 3: Dados das medições das esferas com paquímetro
	
	Esfera 1
	Esfera 2
	
	Medição do diâmetro da esfera com micrômetro
	Incertezas da medição com micrômetro
	Medição do diâmetro da esfera com micrômetro
	Incertezas da medição com micrômetro
	Med. 1
	15,80 mm
	0,03 mm
	25,40 mm
	0,03 mm
	Med. 2
	15,85 mm
	0,03 mm
	25,40 mm
	0,03 mm
	Med. 3
	15,70 mm
	0,03 mm
	25,40 mm
	0,03 mm
	Med. 4
	15,75 mm
	0,03 mm
	25,40 mm
	0,03 mm
	Med. 5
	15,90 mm
	0,03 mm
	25,40 mm
	0,03 mm
	
Tabela 4: Dados das medições das massas das esferas
	
	Esfera 1
	Esfera 2
	
	Medição da massa com balança
	Incerteza da medição com balança
	Medição da massa com balança
	Incerteza da medição com balança
	Med. 1
	0,016 kg
	0,001 kg
	0,068 kg
	0,001 kg
	Med. 2
	0,016 kg
	0,001 kg
	0,068 kg
	0,001 kg
	Med. 3
	0,016 kg
	0,001 kg
	0,068 kg
	0,001 kg
	Med. 4
	0,016 kg
	0,001 kg
	0,068 kg
	0,001 kg
	Med. 5
	0,016 kg
	0,001 kg
	0,068 kg
	0,001 kg
Tabela 5: Cálculo do valor médio e incerteza com micrômetro
	Dados da esfera 1
	Un.
	Med. 1
	Med. 2
	Med. 3
	Med. 4
	Med. 5
	Valor médio
	Desvio padrão
	Valor
	m 
	0,015380
	0,015380
	0,015380
	0,015380
	0,015380
	0,01580
	6 x 10^-6
	Incerteza
	m 
	0,000005
	0,000005
	0,000005
	0,000005
	0,000005
	
	
 	
	Dados da esfera 2
	Un.
	Med. 1
	Med. 2
	Med. 3
	Med. 4
	Med. 5
	Valor médio
	Desvio padrão
	Valor
	m 
	0,025395
	0,025395
	0,025395
	0,025395
	0,025395
	0,025395
	6 x 10^-6
	Incerteza
	m 
	0,000005
	0,000005
	0,000005
	0,000005
	0,000005
	
	
Tabela 6: Cálculo do valor médio e incerteza com paquímetro
	Dados da esfera 1
	Un.
	Med. 1
	Med. 2
	Med. 3
	Med. 4
	Med. 5
	Valor médio
	Desvio padrão
	Valor
	m 
	0,01580
	0,01580
	0,01580
	0,01580
	0,01580
	0,01580
	4 x 10^-6
	Incerteza
	m 
	0,000003
	0,00003
	0,00003
	0,00003
	0,00003
	
	
	Dados da esfera 1
	Un.
	Med. 1
	Med. 2
	Med. 3
	Med. 4
	Med. 5
	Valor médio
	Desvio padrão
	Valor
	m 
	0,02540
	0,02540
	0,02540
	0,02540
	0,02540
	0,01580
	4 x 10^-6
	Incerteza
	m 
	0,00003
	0,00003
	0,00003
	0,00003
	0,00003
	
	
 
Tabela 7: Cálculo do valor médio e incerteza com balança
	Dados da esfera 1
	Un.
	Med. 1
	Med. 2
	Med. 3
	Med. 4
	Med. 5
	Valor médio
	Desvio padrão
	Valor
	kg
	0, 016
	0, 016
	0, 016
	0, 016
	0, 016
	0,016
	0,002
	Incerteza
	kg
	0,001
	0,001
	0,001
	0,001
	0,001
	
	
	Dados da esfera 2
	Un.
	Med. 1
	Med. 2
	Med. 3
	Med. 4
	Med. 5
	Valor médio
	Desvio padrão
	Valor
	kg
	0, 068
	0, 068
	0, 068
	0, 068
	0, 068
	0,068
	0,002
	Incerteza
	kg
	0,001
	0,001
	0,001
	0,001
	0,001
	
	
Tabela 8: Cálculo da massa específica com micrômetro
	
	Valor
	Incerteza
	Diâmetro médio da esfera 1 com micrômetro
	0,015380 m
	5 x 10^-6
	Massa média da esfera
	0,016 kg
	0,001
	Massa específica da esfera 1 com micrômetro
	8,42 x 10^-9 g/cm³
	
	
	Diâmetro médio da esfera 2 com micrômetro
	0,025395 m
	5 x 10^-6
	Massa média da esfera
	0,068 kg
	0,001
	Massa específica da esfera 2 com micrômetro
	7,93 x 10^-9 g/cm³
	
Tabela 9: Cálculo da massa específica com paquímetro
	
	Valor
	Incerteza
	Diâmetro médio da esfera 1 com micrômetro
	0,01580 m
	0,00003
	Massa média da esfera
	0,016 kg
	0,001
	Massa específica da esfera 1 com micrômetro
	7,73 x 10^-9 g/cm³
	
	
	Diâmetro médio da esfera 2 com micrômetro
	0,02540 m
	0,00003
	Massa média da esfera
	0,068 kg
	0,001
	Massa específica da esfera 2 com micrômetro
	7,92 x 10^-9 g/cm³
	
	
Conclusões:
Com base nos valores obtidos responda aos seguintes questionamentos:
Com base nas Tabelas 8 e 9, identificar o material de cada esfera com base nas massas específicas calculadas. Justifique sua resposta.
Os valores de massa específica estão próximos a densidade do Ferro (7,87 g/cm³), com exceção do valor encontrado para massa específica da esfera 1, medida com micrômetro.
Com base nas Tabelas 8 e 9, discuta a diferença entre os valores calculados para a massa específica obtida a partir do paquímetro e micrômetro. Qual tem menor incerteza? Justifique sua resposta.
A menor incerteza encontrada foi com a utilização do micrômetro, pois o instrumento tem escala de medição mais precisa.
Informe como foi calculado a incerteza dos valores médios (desvio padrão de medidas diretas) dos diâmetros e massas. Justifique sua resposta.
σ= ± √¯(0,001)² + (0,001)² + (0,001)² + (0,001)² + (0,001)² / 5 – 1
Informe como foi calculado a incerteza dos valores médios (desvio padrão de medidas indiretas) da massa especifica. Justifique sua resposta.
σ= ± √¯(incerteza paquímetro)² + (incerteza micrômetro)² / 2 – 1
Discuta se os resultados obtidos foram satisfatórios e as razões de eventuais discrepâncias.
Os valoresencontrados estão próximos a um valor existente na tabela e nos indica qual tipo de material temos. Porém, temos uma discrepância nos cálculos da esfera 1 feitos com base nas medições por micrômetro.