atividade 1 fisica experimental
3 pág.

atividade 1 fisica experimental

Disciplina:Física Experimental I2.113 materiais24.984 seguidores
Pré-visualização1 página
FÍSICA I

Atividade experimental I– Incertezas em medidas experimentais

Professor Robson Florentino de Lima

1 - Objetivos gerais

Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de:

- Usar o paquímetro para medir o comprimento de objetos;

- Usar uma balança para medir a massa de objetos;

- Compreender que existe uma incerteza em toda medida experimental;

- Estimar a incerteza de uma medida.

2 - Material necessário:

- Esferas metálicas;

- Paquímetro (detalhes na última página);

- Balança digital.

3 – Introdução teórica:

Toda medição está sujeita a incertezas que podem ser devidas ao processo de medição, aos

equipamentos utilizados, à influencia de variáveis que não estão sendo medidas e, também, ao

operador. Portanto, é importante expressar o resultado de uma medição de forma que outras pessoas

entendam e saibam com que confiança o resultado foi obtido.

Toda vez que um experimentador realiza uma medida, o resultado que ele obtém não é apenas

um número. Essa medida possui unidades, e possui também o que chamamos de incerteza da medida,

ou erro da medida.

Uma medida experimental determina da melhor maneira possível uma faixa de valores dentro

da qual é provável que o valor exato da grandeza física se encontre. Porém, o valor exato é sempre

desconhecido. A expressão que é fornecida para o resultado da medida deve indicar esse fato, e isso é

feito através da determinação da incerteza experimental. A incerteza em uma medida representa, entre

outras coisas, a impossibilidade de construção de equipamentos absolutamente precisos e de

observadores absolutamente exatos.

Um exemplo está representado na “régua” mostrada na figura abaixo:

 Régua

 Objeto de medida

 A régua está dividida em unidades, e o objeto está mostrado. Imaginemos, inicialmente que

nosso método de medida seja absolutamente correto. Isso significa que somos excelentes medidores e -

nesse caso - não nos enganamos na definição do que é o zero da medida, e que as unidades fornecidas

pelo fabricante são precisas. Sendo assim, qual é, em unidades da régua, o comprimento deste objeto?

 Podemos afirmar “com certeza” que o valor medido está entre 4 e 5 unidades. Mais

provavelmente entre 4,3 e 4,7 unidades. Isso significa que não é correto afirmar que o resultado vale

4,5 unidades. Mas podemos dizer que o resultado está entre 4,0 e 5,0 unidades e expressá-lo como

4,5±0,5 unidades. Ou talvez algo como 4,5±0,2 se tivermos muita confiança em nós mesmos e na régua

apresentada.

 Para trabalhar essas idéias, determinaremos a densidade de um objeto medindo diretamente sua

massa e seu diâmetro e usando a relação ρ = m/V (eq.1), onde:

ρ = densidade de um objeto;

m = massa do objeto;

V = volume do objeto;

 A incerteza dessa densidade será determinada através da relação:

δρ = m/v (δm/m)2 + (δv/v)2 (eq. 2)

4 - Procedimento experimental:

- Usando o paquímetro meça o diâmetro da esfera e determine sua incerteza. Anote os valores obtidos

na tabela abaixo;

- Usando a balança meça a massa da esfera e determine sua incerteza. Anote os valores obtidos na

tabela abaixo;

- Calcule o raio da esfera;

- Usando seus conhecimentos de geometria espacial e a eq.1, calcule a densidade da esfera. Anote o

valor obtido na tabela abaixo;

- Usando a eq. 2 calcule a incerteza da densidade e, finalmente, anote o valor obtido na tabela abaixo.

Tabela
 Diâmetro

(cm)

Incerteza

do diâmetro

(cm)

Massa(g) Incerteza

da massa

(g)

Raio(cm) Incerteza do

raio (cm)

Densidade

(g/cm
3
)

Incerteza da

densidade

(g/cm
3
)

01

02

Espaço reservado para os cálculos.