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Um relatório de uma experiência de física experimental sobre medições de comprimento usando diferentes instrumentos de medição arbitrários, como réguas milimétricas e paquímetros. As materiais utilizados, procedimentos e análises, e conclui que é possível obter medidas precisas usando instrumentos de alta precisão e algarismos significativos.
Tipologia: Trabalhos
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Introdução.............................................................................................. Materiais utilizados................................................................................ Procedimentos e análises...................................................................... Conclusão.............................................................................................. Referências............................................................................................ Anexos................................................................................................... LISTA DE TABELAS
As unidades de medida são modelos estabelecidos para medir diferentes grandezas, tais como comprimento, capacidade, massa, tempo e volume. O Sistema Internacional de Unidades (SI) define a unidade padrão de cada grandeza. Baseado no sistema métrico decimal, o SI surgiu da necessidade de uniformizar as unidades que são utilizadas na maior parte dos países. Uma outra maneira de medir consiste em determinar uma unidade , que pode ser inicialmente arbitrária. Isto é, ver quantas vezes essa unidade "cabe" na grandeza que queremos medir. Assim, por exemplo, partes do corpo, como o palmo, o passo e outros objetos, como cordas, varas, lápis, caderno podem servir como unidade para medir comprimentos e distâncias ou mesmo como instrumentos de medida. O objetivo desta experiência é observar a precisão de três instrumentos de medição de comprimento, altura e largura, conhecendo o significado dos algarismos significativos. O material utilizado nesta experiência foi a régua milimetrada, paquímetro, escala milimetrada complementar e móvel com superfície de fórmica.
Os materiais utilizados neste experimento, priorizando a maior precisão de medidas e a comparação delas através de tratamento estatístico, foram uma régua com unidade de medida arbitrária U, um paquímetro digital e um móvel com superfície de fórmica. A partir disso, em sua montagem original teríamos: Figura 1: esquema de montagem do material Figura 2: Apresentação do paquímetro basculante e o digital Figura 3: Régua de unidade de medida arbitrária “U”; Paralelepípedo (superfície cônica)
● Valor médio: Vm = 23, ● Somatório dos desvios: 𝛿𝑋𝑖 = 0, 2 ● Desvio padrão da média: 𝛿𝐷𝑚 = 0, ● Valor verdadeiro: Vv = (23,27 ± 0,09)
O paquímetro é o instrumento de medição mais conhecido para a realização de medições rápidas e relativamente exatas. Podendo ser feitas medições de dimensões internas, externas e de profundidade. Sendo considerados a alta precisão dos instrumentos de medição e a boa percepção de utilizar medidas arbitrárias, pode-se concluir que é possível obter medidas precisas. Não é possível saber o valor exato de uma medida, tendo sempre um erro relacionado a ela, e é por isso que algarismos significativos são tão importantes. Quando utilizamos algarismos significativos, o último dígito é sempre um valor incerto. Algarismos significativos são responsáveis por dar exatidão a um número, pois são os dígitos que temos certeza que assumem esse valor em uma medida.
Tabela II: ● Perímetro da face maior: P = 2C+2H → P = 2(57,04 + 46,91)± 0, 04 2
2
0,
2 ± ± TABELA III: ● Valor médio: Vm = = = 23,26833 = 23, 1 (^6) 𝑖=𝑖 𝑛= ∑ 𝑋𝑖 (23,57+23,34+23,06+23,15+23,51+22,98 ) 6 ● Somatório dos desvios: 𝛿𝑋𝑖 = = (23,57 – 23,3)² + (23,34 – 23,3)² + (23,06-23,3)² +(23,15-23,3)² 2 (𝑋𝑖 − 𝐷𝑚) 2 +(23,51-23,3)² +(22,98-23,3)² = 0,2951 = 0, ● Desvio padrão da média: 𝛿𝐷𝑚 = = 0,0912871 = 0, 1 6 0, 30 ● Valor verdadeiro: Vv = Dm + 𝛿 Dm → Vv = (23,27 ± 0,09) Valores de U: (Usando 𝛿𝐷𝑚 = 0, 09) e associando os valores de C, L e A das tabelas I e II ● Em C:
𝐶 𝐶1 =^ (57,04±0,09 ) (4,30±0,05 ) +^ (57,04±0,09 ) (4,30±0,05 ) 0,
2
0,
2 ( 13, 2651163±0, 1556591 ) = (13, 27±0, 16 ) ● Em L: = 𝐿 𝐿1 =^ (31,33±0,09 ) (2,30±0,05 ) +^ (31,33±0,09 ) (2,30±0,05 ) 0,
2
0,
2 ( 13, 6217391±0, 2986989 ) = (13, 62±0, 30 ) ● Em H: = 𝐻 𝐻1 =^ (46,91±0,09 ) (3,30±0,05 ) +^ (46,91±0,09 ) (3,30±0,05 ) 0,
2
0,
2 ( 14, 2151515±0, 2171009 ) = (14, 22±0, 22 )
