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UNIVERSIDADE DE BRASILIA INSTITUTO DE FISICA DISCIPLINA: MÉTODOS DA FÍSICA EXPERIMENTAL GRUPO: 03 RELATÓRIO 1 LARANJA E MOEDA: ERRO E INCERTEZA Integrantes Presentes: Débora Ramos de Araujo Brito /200006657 Edson Gleidson Martins dos Reis / 200007793 Nelson Rafael Cima/ 20001620 Data de Realização: 01/03/2021 Introdução: Em toda medida e experimentos, busca-se a melhor medida, ou seja o melhor resultado, com a máxima precisão possível. Para que isso aconteça, algumas coisas devem ser consideradas indispensáveis. Os instrumentos utilizados para a realização dessas pesquisas, trazem consigo erros e incertezas, por isso a escolha do equipamento é crucial para essas precisões. Neste trabalho será possível fazer essa observação, uma vez que, o mesmo experimento tenha sido realizado com equipamentos diferentes e de formas diferentes. Objetivo Determinar a massa, o volume e a densidade de uma laranja e uma moeda de 25 centavos com data de lançamento a partir de 2002. Material Utilizado · Régua escolar (1 mm) · Copo medidor com medida máxima de 1L e mínima de 50ml · Balança eletrônica com precisão de (10g) · Paquímetro (0,05 mm) · Mini balança analógica (1g) · 01 laranja · 01 moeda de 25 centavos com lançamento a partir do ano de 2002 Simbologia: · g – Grama · cm – Centímetro · Δm – Incerteza da massa · ΔV – Incerteza do volume · Δr – Incerteza do raio · Δd – Incerteza da densidade · d – Densidade · V – volume · m – Massa · mm – Milímetro · L – Litro · ml – Mililitro · r – Raio · h – Altura Procedimentos: 1.0 Para esse experimento, foi utilizado as medidas de uma moeda de 25 centavos. Essas medidas foram verificadas com a utilização de paquímetro, para verificar sua espessura e diâmetro, assim como foi feito o uso de balança digital com precisão de 1g para verificar sua massa. 1.1 Essas medidas também foram verificadas fazendo a pesagem de 60 moedas de 25 centavos em uma balança com precisão de 10g e tirando a média desse valor, para obter o valor médio de uma moeda. A espessura e diâmetro também foi verificada com uma régua com precisão de 1mm. 1.2 Para calcular o volume da moeda foi utilizado as medidas do raio que foi obtido a partir do diâmetro, e com sua altura que corresponde a sua espessura. 1.3 A densidade foi verificada fazendo o uso do valor da massa e seu volume encontrado. Equipamento Incerteza Paquímetro 0,025 mm Régua 0,05 mm Balança eletrônica 5 g Balança analógica 05 g 2. Para o experimento com a laranja foi utilizado um paquímetro para verificar seu eixo maior e seu eixo menor. Fazendo a soma desses eixos e calculando sua média para obter o diâmetro médio e com essa medida, encontrar o raio médio. 2.1 Para encontrar a massa da laranja foi utilizada uma balança eletrônica com 10g de precisão. 2.2 Para chegar ao volume da laranja, foi utilizado o valor do raio médio aplicado a fórmula do volume da esfera. O volume também foi verificado com um copo medidor, enchendo o recipiente de água e fazendo a imersão da laranja. 2.3 Para determinar a densidade, foi utilizado a massa e o volume, já encontrados. Equipamento Incerteza Copo medidor 25ml Paquímetro 0,025mm Balança eletrônica 5g Análise dos dados: A tabela a seguir mostra os dados subtraídos de uma moeda de 25 centavos. Dados da moeda m ± Δm ( g) r ± Δr (cm) v ± Δv (cm3) d ± Δd ( g/cm3 ) Débora 7,5 ± 0,5 1,25 ± 0,02 1,0308 ± 0,0024 7,275 ± 0,987 Edison 8 ± 1 1,2 ± 0,02 0,904 ± 0,002 8,849 ± 0,987 Gleidson 7 ± 1 1,25 ± 0,02 1,079 ± 0,038 6,48 ± 0,09 Nelson 1,25 ± 0,02 0,79 ± 0,23 Utilizamos a equação 1, e os dados do raio e da altura para calcular o volume da moeda. A equação 2 foi utilizada para fazer o cálculo da incerteza do volume da moeda. A densidade foi calculada a partir da equação 3, a seguir. A incerteza da densidade da moeda foi obtida utilizando a equação 4, e os dados da incerteza da massa, o valor da massa juntamente com os valores do volume e sua incerteza, além do valor da densidade obtida. A tabela a seguir traz os dados das laranjas escolhidas para esse experimento. Dados das laranjas m ± Δm ( g) r ± Δr (cm) v ± Δv (cm3) d ± Δd ( g/cm3 ) Débora 250 ± 5 3,7425 ± 0,0125 219,57 ± 0,44 1,11 ± 0,02 Edison 166 ± 1 3,225 ± 0,002 140 ± 25 Gleidson 175 ± 1 3,425 ± 0,025 164,447 ±0,076 1,064 ± 0,006 Nelson 3,1 ± 0,025 150 ± 25 A fórmula de volume utilizada para o cálculo da laranja foi a equação 5, a seguir. A incerteza o volume foi obtido utilizando a equação 6, aplicando o valor de , e sua incerteza juntamente com os dados do raio e sua incerteza. Assim como a densidade da moeda, a densidade da laranja também foi obtido utilizando a equação 3. Para a incerteza da densidade laranja foi utilizada a equação 4 aplicando os dados da incerteza da massa, o valor da massa juntamente com a incerteza do volume e o valor do volume, fazendo o uso também do valor encontrado para a densidade. Conclusão: A massa, o volume e a densidade dos objetos de estudo, foram medidos de formas diferentes e com equipamentos diferentes, trazendo assim cada um a incerteza referente ao equipamento e método utilizado. Bibliografia: 1 TAYLOR, John R.. Introdução à análise de erros: o estudo de incertezas em medições físicas. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. 332 p. 332 f. Tradução de Waldir Leite Roque.
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