Medida do tempo de queda de uma esfera - Davi Hasson Castro

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Medida do tempo de queda de uma esfera
Davi Hasson Castro
202020453811
Engenharia de Produção
SALA127FISFEN
14/05/2021
Medida do tempo de queda de uma esfera
- Objetivo do experimento
. O objetivo desse experimento é determinar o tempo de queda de um objeto esférico
de cerca de 2 cm de diâmetro solto do repouso de uma altura de 1.80 metros. A principal
motivação desse experimento é provar que uma certa quantidade de repetições pode reduzir
ao máximo as incertezas, utilizando a média aritmética entre esses valores cronometrados.
- Material utilizado
. Fita métrica;
. Lápis;
. Bola utilizada no esporte de frescobol;
. Cronômetro digital;
. Bloco de anotações.
- Procedimento Experimental
. Primeiramente, para começarmos o experimento, foi medido a altura da queda por
meio de uma marcação na parede por uma fita métrica de altura de (1,80 +-
0,01)metros. Em seguida, foi colocado no ponto marcado a bola de frescobol - objeto
utilizado como parâmetro no experimento - e foi iniciado a contagem no cronômetro
desde o momento em que a bola foi soltada até a mesma encostar na superfície. O
experimento foi repetido durante 60 vezes, afim de diminuir as incertezas presentes
no processo.
- Coleta e Análise dos Dados
. Com a repetição do processo de contagem de tempo de queda do objeto esférico,
temos:
Tempo (s)
0.59
0.60
0.60
0.56
0.59
0.63
0.64
0.58
0.59
0.58
0.57
0.67
0.71
0.65
0.57
0.64
0.64
0.73
0.65
0.56
0.65
0.65
0.64
0.67
0.54
0.61
0.62
0.62
0.51
0.57
0.59
0.59
0.59
0.59
0.60
0.63
0.62
0.64
0.59
0.59
0.57
0.69
0.65
0.62
0.63
0.59
0.58
0.55
0.59
0.59
0.61
0.67
0.59
0.56
0.57
0.63
0.57
0.67
0.52
0.59
. Visto que diversos tempos se tornam presente em outras contagens, temos a
frequência de casos:
Frequência
0.51 1
0.52 1
0.54 1
0.55 1
0.56 3
0.57 6
0.58 3
0.59 14
0.60 4
0.61 2
0.62 4
0.63 4
0.64 5
0.65 5
0.67 4
0.68 1
0.69 1
0.71 1
0.73 1
- Resultados
. De acordo com o experimento, a média dos tempos de queda do objeto esférico foi
de 0,61 segundo, o desvio padrão foi de 0,04. O tempo de queda da esfera é de (0,61 +-
0,04)s.
Para calcularmos a média do tempo de queda do objeto foi utilizada a seguinte fórmula:
Onde:
Ms = Média aritmética simples
x1, x2, … , xn = Valores dos dados
n = Número de dados
E para calcularmos o desvio padrão desse experimento foi usada a fórmula abaixo:
Onde:
s = Desvio padrão da amostra
x 1 , ..., x N = Conjunto de dados de amostra
x̄ = Valor médio do conjunto de dados de amostra
N = Tamanho do conjunto de dados de amostra
. De acordo com a lei horária da posição, o tempo de queda deveria ser de √2h/g.Com
isso temos que a gravidade local desse experimento foi de (9,78 +- 0,01)m/s²
- Conclusões
. Tendo em vista a análise dos dados colhidos, conclui-se que é necessário um número
grande de dados para diminuir as incertezas e chegar mais próximo de um valor real. À
medida em que é aumentada a quantidade de dados observamos que a incerteza e o valor
médio tendiam para valores menores e que a oscilação deles também diminuía.
- Questões
1. A única medida em que costumo fazer é a da taxa de gordura corporal. A
última medida feita foi de 7% de gordura corporal. A precisão desse índice é
feito por uma máquina, então não tive preocupações acerca desse assunto.
2. A incerteza de medição, na verdade, é a única certeza que se pode ter em um
processo de medição. Dessa maneira, esse valor auxilia a validar
qualitativamente o resultado da validação. Ou seja, descobrir a qualidade do
resultado.
3. Os dados presentes no histograma se deram de uma forma espontânea e
mostrou que se padronizou nos primeiros quatro intervalos assim como nos
últimos quatro.
4. Calculando o tempo de queda do mesmo objeto em condições perfeitas,
teríamos o mesmo resultado em que encontramos na média do experimento.
Sendo assim, validando o teste realizado.
https://accmetrologia.com.br/incerteza-de-medicao-a-unica-certeza-do-resultado-de-uma-medicao/
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