relatório de física - medidas e tratamento de dados

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UNIFAL – Universidade Federal de Alfenas
CURSO DE QUÍMICA LICENCIATURA
MEDIDA E TRATAMENTO DE DADOS I
Bruna Oliveira
Lucas Mendes
Raphael Souza
Sara Benites
Alfenas
2020
UNIFAL – Universidade Federal de Alfenas
CURSO DE QUÍMICA LICENCIATURA
MEDIDA E TRATAMENTO DE DADOS I
Trabalho de apresentado como requisito de nota na matéria de Física da UNIFAL.
Professora: Thirza Pavan Sorpreso
Alfenas
 2020
1. Introdução e Objetivos
Medição é um processo de determinar experimentalmente um valor de magnitude numérica para uma característica que possa ser atribuída a um objeto ou evento, faz-se a coleta de dados, números ou análises quantitativas de grandezas físicas em determinadas experiências. Entretanto este é um método limitado, tanto pela sofisticação do equipamento utilizado, quanto pela habilidade do experimentador que realiza a medida, princípios físicos básicos do instrumento de medida, fenômeno que gerou o experimento e o conhecimento que se tem pelo o valor verdadeiro. Ademais, existem duas formas principais de erros: o sistemático e o aleatório. O sistemático tem como significado a Diferença entre o Valor Médio Verdadeiro e o Valor verdadeiro. E o aleatório é produto das variações nas medições que não seguem uma tendência fixa. Neste Presente experimento objetivou-se a medição das dimensões de um cilindro (Diâmetro, Base e Altura) e também de um paralelepípedo (comprimento, largura e altura), com o auxílio da régua e o paquímetro para introduzir o conceito de incerteza e realizar o tratamento de dados obtidos usando a teoria do erro, comparando a precisão de medidas de uma mesma grandeza , feita por um único experimentador, mas com medidas feitas de diferentes modos para que possa entender a diferença entre o erro de leitura e o erro devido a imperfeição da mostra.
2. Teoria
	A física, cujo objetivo é o estudo da natureza, ocupa um papel fundamental entre as constituintes elementares da matéria, ou seja, entre os átomos e seus componentes. Ao estudar algum fenômeno especifico é de grande importância procurar entender certas características, propriedades ou grandezas associadas aos corpos participantes desse fenômeno.
	Nessa pratica são necessários conhecimentos básicos da física, como noção de medidas, o que é densidade e como expressar as incertezas. Medições são essenciais para a humanidade desde os primórdios da civilização, e sempre foram feitas comparando uma coisa à outra, mas foi em 1960 que foi criado o Sistema Internacional de Unidades na décima primeira Conferência Geral de Pesos e Medidas, onde foram adotados os padrões de medidas usados hoje em dia, como o metro, grama, e entre outros.
	Densidade é a razão entre a massa de um corpo e o volume por ele ocupado, tornando assim possível descobrir de qual material certo objeto é feito.
	A propagação de erro, na física, é usada para verificar a confiabilidade de uma medida feita, seja ela qual for. Existem três formas de apontar erros em um experimento, que são os erros estatístico, experimental e instrumental, onde o estatístico acontece quando tem-se várias medidas na mesma grandeza, o experimental se aplica ao experimentador e sua possível interferência, e o erro instrumental se aplica à má calibração do instrumento utilizado e, onde pode ser utilizada a metade da menor escala do instrumento.
3. Materiais e Metodologia Experimental
3.1 Materiais
- Cilindro de metal
- Paralelepípedo de metal
- Paquímetro
- Balança analítica
- Régua
3.2 Procedimento 
Com os materias dispostos na bancada, cada membro do grupo fez os seguintes processos:
Aferiu-se as medidas do quadrilátero (base, altura e comprimento) com o paquímetro e em seguida com a régua, as medidas foram anotadas, em seguida aferiu-se as medidas do cilindro (diâmetro e comprimento). Ao longo dos processos as medidas foram anotadas em formato de tabela. O procedimento se repetiu, porém no lugar do paquímetro foi utilizada a régua. Por fim, ambos sólidos geométricos foram levados à balança onde aferiu-se a massa dos objetos.
4. Resultados e Análise de Dados
Com a obtenção de todos os dados necessários das medidas dos polígonos, foram feitas tabelas para melhor apresentação. Para que logo em seguida pudessem ser calculadas as médias. 
Segue tabelas: 
	Desvio Régua (±0,05cm)
	Quadrilatero
	Cilindro
	Desvio Paquímetro (±0,001 cm)
	Régua
	Paquímetro
	Régua
	Paquímetro
	Comprimento
	2,21
	2,252
	2,49
	2,512
	
	2,20
	2,262
	2,50
	2,516
	
	2,20
	2,266
	2,50
	2,510
	Lado/Base
	1,25
	1,276
	2,51
	2,551
	
	1,28
	1,282
	2,50
	2,542
	
	1,28
	1,276
	2,50
	2,548
	"Altura"
	1,27
	1,276
	
	
	
	1,28
	1,281
	
	
	
	1,28
	1,282
	
	
Tabela 1 - Medidas Sara
	Desvio Régua (±0,05cm)
	Quadrilátero
	Cilindro
	Desvio Paquímetro (±0,001 cm)
	Régua
	Paquímetro
	Régua
	Paquímetro
	Comprimento
	2,20
	2,256
	2,50
	2,514
	
	2,20
	2,252
	2,50
	2,512
	
	2,20
	2,252
	2,50
	2,510
	Lado/Base
	1,21
	1,276
	2,50
	2,534
	
	1,21
	1,274
	2,49
	2,532
	
	1,22
	1,272
	2,50
	2,532
	"Altura"
	1,22
	1,274
	
	
	
	1,21
	1,270
	
	
	
	1,22
	1,281
	
	
Tabela 2 - Medidas Lucas
	Desvio Régua (±0,05cm)
	Quadrilatero
	Cilindro
	Desvio Paquímetro (±0,001 cm)
	Régua
	Paquímetro
	Régua
	Paquímetro
	Comprimento
	2,22
	2,248
	2,47
	2,508
	
	2,20
	2,252
	2,49
	2,506
	
	2,21
	2,250
	2,49
	2,510
	Lado/Base
	1,25
	1,268
	2,50
	2,534
	
	1,23
	1,270
	2,50
	2,536
	
	1,28
	1,270
	2,49
	2,534
	"Altura"
	1,28
	1,272
	
	
	
	1,29
	1,270
	
	
	
	1,27
	1,270
	
	
Tabela 3 - Medidas Raphael
	Desvio Régua (±0,05cm)
	Quadrilatero
	Cilindro
	Desvio Paquímetro (±0,001 cm)
	Régua
	Paquímetro
	Régua
	Paquímetro
	Comprimento
	2,11
	2,252
	2,50
	2,524
	
	2,22
	2,262
	2,47
	2,513
	
	2,33
	2,262
	2,48
	2,524
	Lado/Base
	1,18
	1,276
	2,47
	2,546
	
	1,28
	1,274
	2,50
	2,542
	
	1,30
	1,274
	2,45
	2,538
	"Altura"
	1,18
	1,276
	
	
	
	1,29
	1,279
	
	
	
	1,20
	1,280
	
	
Tabela 4 - Medidas Bruna
	Médias
	Desvio Régua (±0,05cm)
	Quadrilátero
	Cilindro
	Desvio Paquímetro (±0,001 cm)
	Régua
	Paquímetro
	Régua
	Paquímetro
	Comprimento
	2,21
	2,256
	2,49
	2,513
	Lado/Base
	1,25
	1,274
	2,49
	2,539
	"Altura"
	1,25
	1,276
	
	
Tabela 5 – Médias
Tomando certo cuidado para que as análises englobassem a faixa de erro, sendo a da régua de ±0,05cm e do paquímetro de ±0,001 cm.
	
	Comp. Régua 
	|C1-Ct| Régua 
	Comp. Paq. 
	|C1-Ct|Paq.
	Lado Régua 
	|L1-LT|Régua 
	Lado Paq.
	|L1-Lt| Paq.
	Altura Régua 
	|A1-At|Régua 
	Altura Paq.
	|A1-At| Paq.
	Bruna
	2,11
	0,10
	2,252
	0,004
	1,18
	0,07
	1,276
	0,002
	1,18
	0,07
	1,276
	0
	
	2,22
	0,01
	2,262
	0,006
	1,28
	0,03
	1,274
	0
	1,29
	0,04
	1,279
	0,003
	
	2,23
	0,02
	2,262
	0,006
	1,30
	0,05
	1,274
	0
	1,20
	0,05
	1,280
	0,004
	Lucas
	2,20
	0,01
	2,256
	0
	1,21
	0,04
	1,276
	0,002
	1,22
	0,03
	1,274
	0,002
	
	2,20
	0,01
	2,252
	0,004
	1,21
	0,04
	1,274
	0
	1,21
	0,04
	1,270
	0,006
	
	2,20
	0,01
	2,252
	0,004
	1,20
	0,05
	1,272
	0,002
	1,22
	0,03
	1,281
	0,005
	Raphael
	2,22
	0,01
	2,248
	0,008
	1,25
	0
	1,268
	0,006
	1,28
	0,03
	1,272
	0,004
	
	2,20
	0,01
	2,252
	0,004
	1,23
	0,02
	1,270
	0,004
	1,29
	0,04
	1,270
	0,006
	
	2,21
	0
	2,250
	0,006
	1,28
	0,03
	1,270
	0,004
	1,27
	0,02
	1,270
	0,006
	Sara
	2,21
	0
	2,252
	0,004
	1,25
	0
	1,276
	0,002
	1,27
	0,02
	1,276
	0
	
	2,20
	0,01
	2,262
	0,006
	1,28
	0,03
	1,282
	0,008
	1,28
	0,03
	1,281
	0,005
	
	2,20
	0,01
	2,266
	0,010
	1,28
	0,03
	1,276
	0,002
	1,28
	0,03
	1,282
	0,006
	Com a obtenção dos dados foram feitos os cálculos para a seguinte tabela:
5. Discussão
Nos resultados apresentados anteriormente, tem-se que o paquímetro, sendo um instrumento de medida deveras mais preciso que a régua milimétrica, foi observado tendo um desvio padrão bem menor. Ignorando o erro do experimentador, o cálculo das incertezas utilizou apenas do erro estatístico e do erro instrumental, que consistem na menor escala do instrumento que foi utilizado. Foi ignorado também a possibilidade de erros sistemáticos, que são ocorrências aleatóriasque geram incertezas, como um instrumento mal calibrado ou uma graduação defeituosa.
Segue a tabela de desvio padrão:
	 
	Quadrilátero
	Cilindro
	 
	Régua
	Paq.
	Régua
	Paq.
	Comprimento
	0,02674232
	0,002480225
	0,006686
	0,003753
	Lado
	0,02005674
	0,00246183
	0,011645
	0,003029
	Altura
	0,01378954
	0,002234373
	 
	 
Tabela 6 - Desvio Padrão
6. Conclusão
O ato de medir envolve diversas condições como, a qualidade do instrumento utilizado influi no resultado da experiência, para medirmos adequadamente algum objeto de corpo e necessário se atentar com o grau de precisão do instrumento que está sendo utilizado. Além disso, pode-se observar que o meio ambiente não vai interferir de modo direto o resultado do experimento. O método que foi empregado nesse experimento e relativamente simples, mas não pode ser deixa de “lado”, por que nos trás maior precisão na coleta de valores , pode-se levar em consideração também que a falta de experiência com o manuseio do instrumentador influência de fato o resultado dos cálculos obtidos . Mediante a esses fatos, pode-se afirmar que a experiência obteve resultados satisfatórios e que condizem com a aproximação.
7. Referências
Pimentel, C.A.F. Laboratório de Física I. Apostila para Escola Politécnica.
IFUSP 1980.
Hennies, C.E; Guimarães, W.O.N e Roversi, J.A. - Problemas Experimentais
em Física vol. I Ed. Unicamp 1986.