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P á g i n a | 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CURSO DE ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO UFC - CAMPUS SOBRAL FÍSICA EXPERIMENTA ENGENHARIA I - MEDIÇÕES E ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS (MRU) SOBRAL-CE 18/10/2012 P á g i n a | 2 RELATÓRIO – Disciplina Física Experimental I MEDIÇÕES E ALGARISMO SIGNIFICATIVOS AUTOR: JOÃO RODRIGO SOUZA CALIXTO ORIENTADORA: NILENA B. M. DIAS SOBRAL, 2012 P á g i n a | 3 SUMÁRIO OBJETIVOS..................................................................................................................4 MATERIAL...................................................................................................................4 INTRODUÇÃO TEÓRICA......................................................................................... 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL COM GRÁFICOS.....................................5 QUESTIONÁRIO.........................................................................................................9 CONCLUSÃO...............................................................................................................10 BIBLIOGRAFIA...........................................................................................................11 P á g i n a | 4 OBJETIVOS Entender como as medições funcionam e os vários critérios dados para que uma medida seja precisa, ou até mesmo aceita. MATERIAIS 05 ÁNEIS DE PLÁSTICOS DE TAMANHOS DIFERENTE 01 RÉGUA NA ESCALA CENTIMETRO E MILIMETRO 01 RÉGUA NA ESCALA DE CENTIMETRO INTRODUÇÃO Por mais cuidadosa que seja uma medição e por mais preciso que seja o instrumento, não e possível realizar uma medida direta perfeita. Ou seja, sempre existe uma incerteza ao se comparar uma quantidade de uma dada grandeza física com sua unidade. A medida de uma grandeza física e sempre aproximada, por mais capaz que seja o operador e por mais preciso que seja o aparelho utilizado. Esta limitação reflete-se no numero de algarismos que usamos para representar as medidas. Ou seja, só utilizamos os algarismos que temos certeza de estarem corretos, admitindo-se apenas o uso de um algarismo duvidoso. Como nas operações básicas só multiplica e dividi. O valor do resultado sempre e dado com base no menor número de algarismos significativos da equação. Uma vez que mostra a maior precisão. Por exemplo: a) Como na equação o valor quem tem menos algarismo significativos é 3 então consideramos apenas tem algarismo do resultado assim fica 5,56, uma vez o duvidoso é o 5 e o se anterior é par, então, mante-se o valor anterior. Senão redonda para 7. b) 17,03 + 0,052 = 17,082 O valor que tem o menor número de algarismo significados é 3. Então seu resultado terá que tem o mesmo valor de precisão assim será 17,1. P á g i n a | 5 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Procedimento 1 com a régua R1. Foram considerados 5 anéis considerados do menor para o maior, sendo o menor de número 1 e o maior de número 5. Então foram medidas a circunferência e o diâmetro de cada anel. Por três pessoas diferentes, afim de que o experimento seja satisfeito ou até mesmo demonstrado para fins experimentais. OBS. R1 fornecida se apresenta ligeiramente ampliada em relação a uma régua normal. Como ela não tem as subdivisões corresponde aos milímetros, todas as medidas realizadas (e anotadas em centímetros) 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 MÉDIA DIAMETRO EXTERNO ( cm ) 2,2 2,3 2,1 2,2 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 6,6 6,6 6,6 6,6 Tabela 1.2 Medidas para o anel 2 MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA DIAMETRO EXTERNO ( cm ) 2,6 2,6 2,7 2,6 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 8,3 8,3 8,2 8,3 Tabela 1.3 Medidas para o anel 3 MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA DIAMETRO EXTERNO ( cm ) 3,2 3,3 3,1 3,2 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 10,3 10,6 10,5 10,5 Tabela 1.4 Medidas para o anel 4 MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA DIAMETNTRO EXTERNO ( cm ) 4,0 4,0 4,0 4,0 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 13,2 13,0 13,3 13,2 Tabela 1.5 Medidas para o anel 5 MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA DIAMETRO EXTERNO ( cm ) 4,8 5,0 4,9 4,9 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 15,8 15,4 15,8 15,7 P á g i n a | 6 Transcreva os valores das tabelas 1.1 a 1.5 para tabela 1.6. OBS. Tabela o resultado da razão com duas casas decimais. Já devidamente arredondadas. Tabela 1.6 REGUA R 1 Comprimento da circunferência (valor médio em cm) Diâmetro externo (valor médio em cm) C/D ANEL 1 2,2 6,6 0,33 ANEL 2 2,6 8,3 0,31 ANEL 3 3,2 10,5 0,30 ANEL 4 4,0 13,2 0,30 ANEL 5 4,9 15,7 0,31 Gráfico 1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 2 4 6 8 10 12 C ir cu n fe rê n ci a (c m ) Diâmetro (cm) Circunferência x Diâmetro P á g i n a | 7 Gráfico 2 com linha de tendência e equação da reta Procedimento 2 com a régua 2 Tabela 2.1 Medidas para o anel 1 MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA DIAMETRO EXTERNO ( cm ) 1,40 1,20 1,40 1,27 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 4,00 4,00 4,00 4,00 Tabela 2.2 Medidas para o anel 2 MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA DIAMETRO EXTERNO ( cm ) 1,62 1,63 1,64 1,63 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 5,53 5,52 5,51 5,52 Tabela 2.3 Medidas para o anel 3 MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA DIAMETRO EXTERNO ( cm ) 2,01 2,00 2,01 2,00 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 6,50 6,40 6,50 6,47 y = 0,3203x - 0,0454 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 2 4 6 8 10 12 C ir cu n fe rê n ci a (c m ) Diâmetro (cm) Circunferência x Diâmetro P á g i n a | 8 Tabela 2.4 Medidas para o anel 4 MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA DIAMETNTRO EXTERNO ( cm ) 2,51 2,60 2,50 2,54 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 8,03 8,02 8,02 8,02 Tabela 2.5 Medidas para o anel 5 MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA DIAMETRO EXTERNO ( cm ) 3,10 3,00 3,10 3,07 COMP. DA CIRCUNF ( cm ) 9,79 9,70 9,60 9,70 Transcreva os valores das tabelas 1.1 a 1.5 para tabela 1.6. OBS. Tabela o resultado da razão com duas casas decimais. Já devidamente arredondadas. Tabela 2.6 REGUA R2 Comprimento da circunferência (valor médio em cm) Diâmetro externo (valor médio em cm) C/D ANEL 1 4,00 1,27 14,81 ANEL 2 5,52 1,33 4,15 ANEL 3 6,47 2,00 3,24 ANEL 4 8,02 2,54 5,28 ANEL 5 9,70 3,07 3,16 Gráfico 3 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 2 4 6 8 10 12 C ir cu n fe rê n ci a (c m ) Diametro (cm) Circunferência x Diâmetro P á g i n a | 9 Gráfico 5 QUESTIONÁRIO 1. No quadro abaixo, fizemos as contas com uma calculadorae deixamos para você escolher a resposta com um numero correto de algarismo significativo? Operações Resultado da calculadora Resultado com um número correto alg. significativo 12,53m + 35,4m = 47,93 m 47,9 47,09cm - 12,1cm = 34,99 cm 34,0 1,53m x 9,8 x 4,321m = 64,789074 m 65,8 (14,53: 3,98) x 4,5s = 16,428391 m 16,4 2. Um paralelepípedo tem lados: 30,17mm, 12,53mm e 2,03mm. Use uma calculadora para determinar o volume. Anote o valor fornecido pela calculadora e depois a resposta com um número correto de algarismos significativos? O valor correto é dado com base no valor que tem o menor número de algarismos significativos. V = 30,17 x 12,53 x 2,03 = 767,401103 Em algarismos significativos = 767 3. O diâmetro de uma peça cilíndrica é D = 52,46mm. Sabendo que a área da secção transversal é dada por 𝑨 𝝅𝑹𝟐, calcule a área da secção transversal usando o 𝝅 com y = 0,3203x - 0,0454 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 2 4 6 8 10 12 C ir cu n fe rê n ci a (c m ) Diametro (cm) Circunferência x Diâmetro P á g i n a | 10 3, 4, 5, 6 e 7 algarismos significativos e observe quando deixa de haver diferença no quarto algarismo significativo da resposta. Use uma calculadora e anote todo o algarismo fornecido pela calculadora, finalmente dê sua resposta com um número correto de algarismo significativo. 𝝅 𝑹𝟐 𝒎𝒎𝟐 𝑨(𝒎𝒎𝟐) 3,14 688.0129 2.160.360506 3,142 688.0129 2.161.736532 3,1416 688.0129 2.161.461327 3,14159 688.0129 2.161.45447 3,141593 688.0129 2.161.556511 Resposta corretas: 2,16 𝒎𝒎𝟐 (3 algarismo significativos) 2,162 𝒎𝒎𝟐(4 algarismo significativos) 2,161 𝒎𝒎𝟐(5 algarismo significativos) 2,1614 𝒎𝒎𝟐(6 algarismo significativos) 2,1615 𝒎𝒎𝟐(37algarismo significativos) Com relação a questão anterior com quantos algarismo significativos devemos usar o número 𝝅 para obtermos uma resposta com quatro algarismo significativos ? Óbviamente com 4 algarismo significativos uma vez que o seu raio também é com 4 algarismo a resposta será com 4 algarismo significativos. CONCLUSÃO Ao medir, calcular qualquer coisa temos que levar em conta os dados coletados e suas respectivas escalas. Por isso, estudo dos algarismos significativos e de suma importância para engenharia e a fins. Devido seu critério físico ou até mesmo de medições que precisam ser extremamente cuidadosa para não influência nos cálculos posteriores, dados verdadeiros e apenas uma única parte duvidosa que ainda assim precisa ser explicitado em projetos e entre outros. Daí que está à margem de erro. Mas, para dados confiáveis sempre há o algarismo verdadeiros. Assim o resultado será o mais satisfatório possível. Quanto maior a medida, maior o número de algarismos significativos. Assim, por exemplo, se medirmos certa peça com 4,24 cm estamos dizendo que os algarismos significativos são 3 onde 2 deles são verdadeiros e um duvidoso. Não tendo mais nenhum sentido escrever qualquer outro após o 4. P á g i n a | 11 BIBLIOGRÁFIA pt.wikipedia.org/wiki/Algarismo_significativo Slides Química Geral para Engenharia 2012.1 – Nilena Dias. http://educar.sc.usp.br/fisica/erro.html http://www.brasilescola.com/fisica/operacoes-com-algarismos-significativos.htm
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