Introdução a Física experimental
Metodologia Científica
Semana 7
Professor Adhimar Flávio Oliveira
adhimarflavio@unifei.edu.br
Instrumentos Digitais
Vantagens:
• O valor da grandeza é apresentado de forma cômoda, sem a necessidade de leitura de uma escala ou de estimar A.S. duvidosos;
• São mais precisos;
• Estão menos sujeitos a erros grosseiros;
• As medidas podem ser armazenadas em computador diretamente;
• Mais resistentes e de reparo mais fácil;
Desvantagens:
• O erro não pode ser estimado diretamente de uma escala;
• São mais dispendiosos (caros);
• Estão mais sujeitos a erros sistemáticos;
• Podem produzir ruído interno que altera o valor da medida;
• Dependem de uma fonte de energia para funcionar (bateria);
Erros em Medidas Digitais
O erro total de um instrumento digital (erro de calibração + erro de flutuação) é chamado de
limite de erro e pode ser indicado no manual de duas formas:
Através da Classe ou Categoria
A classe de um instrumento digital é a
representação percentual do erro, em relação ao fundo da escala de medida. Se o instrumento é
• classe I, então o limite de erro é de 1% do valor de fundo de escala;
• classe II tem limite de erro de 2%;
Exemplos:
1- Um voltímetro digital classe II, utilizado no seletor de 10V, teve uma medida indicada no visor de 3,47 V. Como podemos escrever esta medida?
Limite de erro = (2/100)x10V = 0,2 V V = 3,47 V ≈3,5 V
2) Um velocímetro digital classe III é capaz de
medir velocidades até 250 km/h. Se o mostrador indica 87 km/h, qual o erro e a representação da medida?
Limite de erro = (3/100)x 250 km/h = 7,5 km/h
3) um termômetro digital classe I, para medir a temperatura corporal humana, tem sua faixa dinâmica variando de 0,1 a 12,0 0C (mede de 31,0 a 43,0 0C). Se ele indica 37,3 0C como
indicar a medida?
Limite de erro = (1/100)x 12,0 0C = 0,12 0C
Percentual + dígito (p% + n)
Esta representação indica o percentual de erro (p%) adicionado do erro de flutuação através do
Exemplos:
1) um barômetro mede a pressão atmosférica em 990 mb e no visor aparece a informação
adicio al , % + . Co o i dicar a medida corretamente?
Limite de erro = (0,5/100)x 990mb + 4mb = 8,95 mb
2) Um medidor de batidas do coração indica 82 bpm (batidas por minuto). O manual do
proprietário indica que o limite de erro do instrumento é % + . I dica os a edida por:
Limite de erro = (1/100)x82 + 2 = 2,82 bpm
3) ao efetuar a medida de ph de um líquido, o visor mostra 5,79. No manual do instrumento existe a informação referente ao limite de erro, como se do % + . E tão, te os:
Limite de erro = (3/100)x5,76 + 0,05 = 0,2237
Exercícios
1) Determine as medidas e erros corretos, efetuados com instrumentos digitais, nas situações abaixo:
a) Balança, classe III, capaz de medir de até 120 kg, indicando 68,7 kg.
b) Medidor de altura, classe I, capaz de medir até 2,50m, indicando 1,84m.
c) Termômetro, classe V, para temperatura de forno, capaz de medir entre 0 e 700oC, indicando 257oC.
d) Acelerômetro, classe II, com fundo de escala de 40 m/s2, indicando 12,32 m/s2.
2) Considerando as medidas digitais abaixo, reescreva-as corretamente:
a) Frequencímetro indicando 102,71 kHz, com informação adicional no visor, 0,5% + 6.
b) Medidor de volume de combustível indicando 43,2 litros, constando no manual, 1% + 3.
c) Radar para medir velocidades indicando 74 km/h, constando no manual 4% + 2.
d) Dinamômetro indicando 22,7 N, com informação adicional no visor, 0,3% + 4.
3 ) Um aluno, querendo determinar a resistência elétrica de um elemento de circuito qualquer, efetuou 8 medidas de voltagem com um multímetro classe II, e de corrente elétrica com um multímetro classe I, conforme a tabela abaixo, Calcule a
resistência e seu erro para cada uma das oito medidas.
Leitura da Voltagem (Seletor em 2 V)
Leitura da Corrente (Seletor em 20 mA)
0,514 7,61
0,868 13,01
- Leitura da Corrente
(Seletor em 200 mA)
1,394 21,2
1,750 26,3
Leitura da Voltagem (Seletor em 20 V)
-2,56 38,1
5,12 76,4
9,45 140,7
4) Querendo determinar o consumo (em kW·h) de um aparelho em funcionamento, um
engenheiro mediu a corrente elétrica em 0,215A, com um amperímetro cujo manual
indica como limite de erro 2% + 2; a voltagem de entrada no aparelho em 114V, com um
voltímetro que indica no visor um limite de erro de 0,7% + 1; e o tempo de funcionamento em 12min.14,63seg., com um cronômetro cujo
limite de erro é 0,3% + 6. Calcule o consumo, propagando corretamente os erros. (Dica: a
