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MEDIDAS DIRETAS, SENSIBILIDADE E PRECISÃO INSTRUMENTAL Faculdade de Engenharia Física Experimental I 1. Introdução A Física é uma ciência experimental, portanto, é natural que seja necessário realizar experimentos e aferir medidas. Essas medidas normalmente são traduzidas em números e estes, por sua vez, devem ter algum significado. É neste ponto que entra a importância de padrões e formas de analisar medidas. Para o estudo de medidas de massa, por exemplo, usamos o padrão do Sistema Internacional quilograma (kg), dado pela massa de um cilindro feito de uma liga de platina e irídio mantido pela Agência Internacional de Pesos e Medidas em Sèvres, França. Além de ter um padrão, é necessário também entender o conceito de algarismos significativos em nossas medidas, bem como a precisão e sensibilidade dos aparelhos usados em seu aferimento. A distinção de valores entre diversas medidas é chamada de incerteza. Essa incerteza pode ser menor ou maior dependendo da sensibilidade do aparelho de medição (a sua menor quantidade mensurável). Quando as medidas são muito próximas entre si, pode-se dizer que houve uma grande precisão entre seus resultados. Com uma variedade de resultados precisos podemos nos aproximar mais de um possível valor real utilizando-se a equação de média aritmética: (1) 2. Objetivos Realizar diversas medições utilizando diferentes aparelhos com sensibilidade e precisões diferentes, bem como entender o conceito destas informações e registrar os dados de forma correta seguindo as regras de notação de algarismos significativos. 3. Detalhes do Experimento Materiais utilizados: •Intrumentos de medição: Trena, Celulares (Motorola), Balança (Pocket Scale) e Luxímetro (AKSO) •Objetos estudados: Bancada, Paralelepípedos de metal, ambientes (sala de aula e corredores) Métodos: Aferiu-se cada medida utilizando seu respectivo instrumento 5 vezes, anotando-se os dados obtidos nas tabelas. 4. Resultados e Discussão Tabela 1. Medidas da bancada utilizando a Trena Dados do Equipamento [valor e unidade] Sensibilidade 0,1 cm Precisão Instrumental 0,05 cm Medidas [valor ± erro experimental unidade] 01ª Medida 80,00 cm ± 0,05 cm 02ª Medida 80,00 cm ± 0,05 cm 03ª Medida 80,00 cm ± 0,05 cm 04ª Medida 79,90 cm ± 0,05 cm 05ª Medida 80,00 cm ± 0,05 cm Média 79,98 cm ± 0,05 cm Mediu-se a bancada 5 vezes, e calculou-se a média aritmética (1) dos valores obtidos. Como mostra a tabela abaixo: Tabela 2. Medidas de Intensidade Luminosa Instrumento Utilizado: Luxímetro Sensibilidade: ±1 Lux Marca: ASKO Precisão: Ambientes: Valor Obtido: Unidade de medida: Sala de aula 180 Lux Sala de aula 330 Lux Corredor em frente a sala 24 Lux Corredor lateral da sala 32 Lux Passarela 4 Lux Tabela 3. Medidas de Massa Instrumento Utilizado: Balança Sensibilidade: 0,1 g Marca: Pocket scale Precisão: Corpos utilizados Valor Obtido: Unidade de medida: Paralelepipedo de metal 49,0 ± 0,1 g Paralelepipedo de metal 49,1 ± 0,1 g Paralelepipedo de metal 49,1 ± 0,1 g Paralelepipedo de metal 49,1 ± 0,1 g Paralelepipedo de metal 49,1 ± 0,1 g Tabela 4 – Medidas de Intensidade Sonora Instrumento Utilizado: Decibelímetro Sensibilidade: 0,1 dB Marca: Sound Meter Precisão: Ambientes: Valor Obtido: Unidade de medida: Sala de aula 53,1 ± 0,1 dB Sala de aula 65,4 ± 0,1 dB Em frente a sala de aula 47,1 ± 0,1 dB Corredor lateral da sala 57 ± 0,1 dB Terreo do Bloco B 48,4 ± 0,1 dB Tabela 5 – Medidas do tempo de um movimento retilíneo Instrumento Utilizado: Cronômetro do celular Sensibilidade: 0,01 s Marca: Motorola Precisão: Corpos utilizados Valor Obtido: Unidade de medida: Paulo 7,53 ± 0,01s s Giovanna 6,67 ± 0,01s s Maysa 7,92 ± 0,01s s Ester 7,82 ± 0,01s s Daniel 5,57 ± 0,01s s 5. Conclusões O ato de medir envolve várias condições. Pode-se observar que a precisão e a sensibilidade influem diretamente nos resultados. Aparelhos eletrônicos possui a sensibilidade e precisão equivalentes. 6. Referências YOUNG, Hugh; FREEDMAN, Roger - Física I-Mecânica. 12ª Edição. Pearson Education Limited, 2008, páginas 1 a 8.
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