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Universidade Federal de Campina Grande Disciplina: Física experimental Período: 2020.2e Turma: 08 Docente: Alexandre Gama Curso: Engenharia de Alimentos Discentes: Eduarda Monteiro Cavalcante Capítulo 4 - MEDIDAS INDIRETAS: PROPAGAÇÃO DE ERROS PROBLEMAS PROPOSTOS 1) Para um paralelepípedo de arestas a=(1,370 0,020) cm; b= (2,37 0,05) cm e± ± c=(13,70 0,35)cm, utilize as teorias do desvio padrão e do desvio máximo para± determinar: a) A área da face maior do paralelepipedo T.D.M A= b x c → A = (2,37 0,05) x (13,70 0,35)⇒ ± ± →A= (2,37 x 13,70) (2,37 x 13,70)± 0,052,37 + 0,35 13,70( ) ⇓ ⇓ 32,469 1,5145... →A= (32,5 1,5) cm2± T.D.P A= (2,37 x 13,70) (2,37 x 13,70)⇒ ± 0,052,37( ) 2 + 0,3513,70( ) 2 ⇓ ⇓ 32,469 1,0757... →A= (32,5 1,1) cm2± b) O volume do paralelepipedo T.D.M V=a x b x c → V= (1,370 0,020)x(2,37 0,05)x(13,70 0,35)⇒ ± ± ± →V= (1,370 x 2,37 x 13,70) (1,370 x 2,37 x 13,70)± 0,0201,370 + 0,05 2,37 + 0,35 13,70( ) ⇓ ⇓ 44,48253 2,724... →V= (44,5 2,7) cm3± T.D.P V=a x b x c →⇒ V=(1,370 x 2,37 x 13,70) (1,370 x 2,37 x 13,70)± 0,0201,370( ) 2 + 0,052,37( ) 2 + 0,3513,70( ) 2 ⇓ ⇓ 44,48253 1,61053... V= (44,5 1,6) cm3± 2) calcule as expressões abaixo, usando as teorias do desvio máximo e do desvio padrão. a) S= (13,7 1,2) + (23,0 2,2)± ± T.D.M S= (13,7 + 23,0) (1,2 + 2,2)⇒ ± S= (36,7 3,4)± T.D.P S= (13,7 + 23,0)⇒ ± (1, 2)2 + (2, 2)2 ⇓ ⇓ 36,7 2,5059... S= (36,7 2,5)± b) D= (131,7 9,2) - (23,0 2,3)± ± T.D.M D= (131,7 - 23,0) (9,2 + 2,3)⇒ ± ⇓ ⇓ 108,7 11,5 D= (109 12)± T.D.P D=(131,7 - 23,0)⇒ ± (9, 2)2 + (2, 3)2 ⇓ ⇓ 108,7 9,4831… D= (109 9)± 3) A equação equação horária de um móvel é s= at2 . Sabendo que a=(2,26 0,09) m/s212 ± calcule a posição do móvel no instante t=(3,50 0,20) s. obs: utilize as teorias do desvio± máximo e do desvio padrão. a=(2,26 0,09)± s= at2 t=(3,50 0,20)12 ± valor médio = at2 x2,26x3,502𝑆 12 =13,8425𝑆 Incerteza na função devido à incerteza em a =δ𝑆𝑎 12 1 2 (𝑎 + δ𝑎) 𝑡 2 − 12 (𝑎 − δ𝑎) 𝑡 2 | | | | =δ𝑆𝑎 12 1 2 (2, 26 + 0, 09)𝑥3, 5 2 − 12 (2, 26 − 0, 09)𝑥3, 5 2| | | | =δ𝑆𝑎 12 1 2 (2, 35)𝑥3, 5 2 − 12 (2, 17)𝑥3, 5 2| | | | =δ𝑆𝑎 12 (14, 39375) − (13, 29125)| | =δ𝑆𝑎 12 1, 1025| | = 0,55125…δ𝑆𝑎 Incerteza na função devido ao desvio em t =δ𝑆𝑡 12 1 2 (𝑡 + δ𝑎) 𝑡 2 − 12 ( 𝑡 − δ𝑎) 𝑡 2 | | | | =δ𝑆𝑡 12 1 2 𝑥 2, 26 𝑥 (3, 50 + 0, 20) 2 − 12 𝑥 2, 26( 3, 50 − 0, 20) 2| | | | =δ𝑆𝑡 12 1 2 𝑥 2, 26 𝑥 (3, 70) 2 − 12 𝑥 2, 26( 3, 30) 2| | | | =δ𝑆𝑡 12 15, 4697 − 12, 3057| | =δ𝑆𝑡 12 3, 164| | = 1,582…δ𝑆𝑡 T.D.M = +⇒ δ𝑆 δ𝑆𝑎 δ𝑆𝑡 δS = (0,55125 + 1,582) δS = (2,13325…) logo: S= (13,8 2,1)m± T.D.P =⇒δ𝑆 δ𝑆𝑎2 + δ𝑆𝑡2 =δ𝑆 0, 551252 + 1, 5822 = (1,67529…)δ𝑆 logo: S= (13,8 1,7)m± 4) Para o problema 3, determinar a velocidade do móvel naquele instante dado. obs: utilize a teoria do desvio máximo. V= V=at𝑑𝑆𝑑𝑡 ⇒ logo a equação será: V=(2,26 0,09) x (3,50 0,20)± ± T.D.M V= (2,26x 3,50) (2,26 x 3,50)⇒ ± 0,092,26 + 0,20 3,50( ) ⇓ ⇓ 7,91000… 0,766999… V= (7,9 0,8)m/s± T.D.P V= (2,26x 3,50) (2,26 x 3,50)⇒ ± 0,092,26( ) 2 + 0,203,50( ) 2 ⇓ ⇓ 7,91000… 0,550934 V=(7,9 0,6)m/s± Exercícios para casa Resolva as três expressões a seguir (1,2 e 3), atraves das teorias do desvio padrão e do desvio máximo 1) – (128 ± 6)x (128±0,7) T.D.P (128 ± 6)x (128 ± 0,7) = (128 x 12,4) ± (128 x 12,4) 6128( ) 2 + 0,712,4( ) 2 (128 ± 6)x (128 ± 0,7) = 1587,2 ± 1587,2 0, 0022 + 0, 0032 (128 ± 6)x (128 ± 0,7) = 159 x 101 ± 12x 101 (128 ± 6)x (128 ± 0,7) = (159±12) x 101 2) 84,2±3,1 12,3±0,6 T.D.M = ±⇒ 84,2±3,1 12,3±0,6 84,2±3,1 12,3±0,6( ) 84,2±3,1 12,3±0,6( )( 3,1 84,2|| || + 0,6 12,3|| || ) = (6,8± 0,6)84,2±3,1 12,3±0,6 3) (8,494 ± 0,020)((1,832±0,005) δ𝑓𝑥 = 12 (8, 494 + 0, 020) 1832 − ( 8, 494 − 0, 020)1,832| | δ𝑓𝑥 = 12 8, 514 1832 − 8, 4741,832| | δ𝑓𝑥 = 12 50, 583 − 50, 148 | | δ𝑓𝑥 = 12 0, 719 | | 0,360δ𝑓𝑥 = então; 𝛿𝑓 = 𝛿𝑓𝑥 + 𝛿𝑓y 𝛿𝑓 = 0,217 + 0,360 = 0,577 𝛿𝑓 = (8,494 ± 0,020)(1,832±0,005) 𝛿𝑓 = (50,4 ± 0,6)