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* * BASES FÍSICAS PARA ENGENHARIA 3: Med. Grandezas, Unidades e Representações * * Dados das observações devem ser adequadamente organizados Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Medidas MEDIR comparar algo com um PADRÃO DE REFERÊNCIA Medidas diretas (resultado da leitura de magnitude – uso de instrumento de medida) http://www.agroramon.com/Calibracion.html http://mlb-s1-p.mlstatic.com/caixas-de-papelo-sob-medida-embalagem-p-sedex-pac-e-sedex-14322-MLB2229313698_122011-O.jpg Medidas indiretas (resultado de operações matemáticas sobre medidas diretas) * * Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Medidas: Erros INTRÍNSECOS ao ato de medir!!! Erros estatísticos: naturais de muitas medições de uma grandeza http://images.tcdn.com.br/img/img_prod/358187/30_3_20131204143117.jpg http://www.construcaocivil.info/wp-content/uploads/2015/04/Ensaio-a-flexao-em-viga-de-concreto-armado-CQU-2012.-Para-ver-o-video-completo-acesse-nosso-canal-no.jpg desvios dos valores de temperatura de uma caldeira aferidos de hora em hora pequenas variações nas medidas da resistência de uma viga podem ser estatísticos, sistemáticos ou grosseiros. ERROS * * Erros sistemáticos: calibração, defeito ou método Ex: - defeito: um ponteiro torto num acelerômetro ou velocímetro, uma régua lascada, vazamentos - calibração: uma balança descalibrada, um medidor de potência óptica sem manutenção - método: posicionamento de um paquímetro, balança torta por um piso desnivelado Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Medidas: Erros http://acieg.com.br/wp-content/uploads/2015/01/05-balanca.jpg * * Erros grosseiros: distração ou cansaço do observador, eventos aleatórios (imprevisíveis ou fora de controle) Ex: - distração ou cansaço: anotar um valor errado, aproximações erradas - eventos fora de controle e imprevisíveis: paradas de energia, pancadas numa balança Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Medidas: Erros http://www.nfpa.org/~/media/images/journal/2011/novemberdecember2011/perspectives_600.jpg?as=1&iar=1&la=en http://guineveregetssober.com/wp-content/uploads/2011/05/nyc_blackout.jpg * * Medidas são provenientes do uso de INSTRUMENTOS! Elaborados por comparação com uma referência (comparação sujeita a erros) É preciso usar um instrumento adequado para o que se deseja medir! Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Medidas Exemplos: Massa a ser medida Dimensão a ser medida Tempo a ser marcado http://www.brasilescola.com/fisica/prefixos-sistema-internacional-unidades.htm * * Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Medidas: Precisão X * * Para o mesmo objeto apresenta-se o resultado de 4 medidores Os resultados variam de acordo com o medidor Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Medidas: Precisão * * Nem todos os números coletados são necessários, relevantes ou corretos (precisos)! algarismos significativos: são todos aqueles que se tem certeza mais o PRIMEIRO duvidoso (depende da precisão do equipamento!) média das medidas: 4,25 cm precisão da régua: 0,1 cm Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Representações: Algarismos Significativos Arredondamento! certos duvidoso 4,25 cm * * Regra simples: sempre se arredonda o primeiro duvidoso 4,22 cm 4,2 cm 4,26 cm 4,3 cm Se o primeiro duvidoso ≥ 5 aumenta-se o primeiro algarismo certo em um Se o primeiro duvidoso < 5 mantém-se o primeiro algarismo certo Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Representações: Arredondamentos * * http://msalx.mundoestranho.abril.com.br/2012/11/19/1414/Ecos0/hj8-hidreletrica.jpeg?1353342323 http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2010/08/molecula.jpg Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Representações: Notação Científica MILHÕES de toneladas de água Milionésimos de milímetro * * Regra: α. 10n α é sempre um número ≥ 1 e < 10 Ex: Número de fótons coletado num fotodetector: de um sensor a laser: 7.001.340.020.083.512.401 7,001340020083512401 x 10 18 fótons detectados Se a precisão é de 3.000.000.000.000.000 = 3 x 10 15 fótons, então, com as regras de arredondamento: 3 x 10 15 = 0,003 x 10 18 7,001340020083512401 x 1018 fótons detectados = 7,001 x 1018 fótons detectados Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Representações: Notação Científica Praticidade e precisão para o cientista e o engenheiro * * Nem sempre é essencial se conhecer o valor exato – apenas uma estimativa da grandeza pode ser suficiente Ex: uma ponte improvisada com ripas de madeira obviamente não suporta o peso de um caminhão carregado a escala de grandeza já diz isso! Exemplo: 18 ton = 18.000 kg = 1,8x104 o.g. = 104+0=4 104 72 mm = 0,072 m = 7,2x10-2 o.g. = 10-2+1=-1 10-1 Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Representações: Ordem de Grandeza http://www.jaruonline.com.br/arquivo/cache/2013/03/29/imagem/jaru-ponte-nao-resiste-peso-de-caminhao-e-quebra-derrubando-caminhao-em-rio640x512_6143aicitonp17mqemhbecfjnntq07vc41kjs2.jpg Como expressar? α. 10n se α é < ~3,16 10 n se α é ≥ ~3,16 10 n+1 * * Unidades fundamentais (base para as outras) Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Unidades * * Unidades fundamentais e derivadas Comprimento Massa Tempo Unidade no SI: m (metro) Unidade no SI: kg (quilograma) Unidade no SI: s (segundos) Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Unidades http://www.sobiologia.com.br Padrão do kg Célula para Césio rarefeito e resfriado relógio atômico * * A turma deve ser dividida em grupos de 5 alunos Com uma única régua de 30 cm os grupos devem fazer réguas em folhas brancas, com marcações apenas de 0, 10, 20 e 30 cm. Cada grupo deverá medir 2 objetos da sala de aula (sem dobrar, cortar ou marcar as réguas de papel). Exemplo: um determinado caderno (único para a sala toda); a altura da sala Após as medições de cada grupo, os valores devem ser organizados em uma tabela no quadro. Discussão: As réguas ficaram iguais? As réguas forneceram resultados iguais? Por quê? As réguas são apropriadas para medir os dois objetos? Por quê? Como relacionar este aspecto com o dia-a-dia da Engenharia (por exemplo, em construções ou pesagens)? Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Atividade - Medidas * *
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