NOTA 1: 7,0. Medidas Físicas de volume

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DA BAHIA IFBA - CAMPUS PAULO AFONSO

UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA FÍSICA EXPERIMENTAL I

Experimento:Teoria do erro

NOTA 1: 7,0

Desvio de Erro

ORIENTADOR:

PROF. W. MIRANDA

PAULO AFONSO - BA Abril/2017

Relatório apresentado como requisito parcial de avaliação à disciplina Física Experimental I, do Curso Engenharia Elétrica, do Instituto Federal da Bahia - IFBA Campus Paulo Afonso.

RESUMO

O relatório tem como objetivo descrever o experimento realizado no laboratório de física utilizando o sistema de medida direto e indireto. O primeiro vale-se de suas grandezas lineares como: volume, altura e comprimento. Por sua vez, o último usa o volume deslocado de um liquido, comparando a outro, para se chegar a um valor aproximado. Cabe ressaltar que o experimento visa extrair, através de uma determinada quantidade de repetições da medida do sólido, um valor médio. Com isso, chega-se a uma aproximação confiável e, consequentemente, a diminuição do erro. Para tanto, usamos como aporte a teoria do Erro ou Desvio como método de paralaxe nas medidas diretas. Já nas medidas indireta usamos a regra da propagação de desvios.

Palavras-Chave: Experimento, Medida, Teoria do Erro

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO

Neste experimento, foi realizado a medição do volume de um paralelepípedo por dois métodos: medindo as grandezas lineares do sólido e assim determinando seu volume (Medida indireta) e medindo o volume deslocado pelo paralelepípedo ao submergi-lo (Medida direta).

As grandezas podem ser medidas de forma direta ou indireta, a medida direta consiste na determinação por comparação, um exemplo seria medir o tempo que uma moto leva para percorrer um certo percurso, já a medida indireta consiste em achar uma grandeza a partir de outra grandeza direta, um exemplo seria o cálculo do volume do paralelepípedo a partir de suas grandezas.

Toda medida de uma grandeza possui uma incerteza que pode ser chamada de erro ou desvio, geralmente o desvio de um instrumento já vem sinalizado pelo fabricante e quando não, devemos usar a metade da menor unidade do instrumento como o desvio. Para calcular o erro de uma medida indireta devemos usar a regra da propagação de desvios que utiliza a seguinte formula:

2. OBJETIVOS

Determinar o volume de um sólido disponibilizado pelo orientador (paralelepípedo de alumínio ou um cilindro de cobre), Utilizando o método direto ou indireto das medições, que consiste em suas grandezas lineares (altura, largura e comprimento) e o deslocamento do sólido ao ser submergido em um liquido.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Aprender a utilizar materiais como: paquímetro e proveta Medições com objetivo de compreender variáveis estatísticas Teoria de erros

Variações físicas que podem afetar a incerteza em cada método

3. MATERIAIS UTILIZADOS

Régua (Erro avaliado em 0,5)

Paquímetro (Erro avaliado em 0,002)

Sólido de alumínio em formato de paralelepípedo

4. PROCEDIMENTOS

Depositamos um volume de água na proveta e anotamos este, após depositamos o sólido (paralelepípedo) e anotamos agora o novo volume encontrado. Sabendo que o volume do sólido será a diferença entre o volume inicial e o volume final, realizamos a subtração, introduzindo em cada volume anotado a incerteza que a proveta deixava (± 1mL).Executamos este mesmo processo mais 5 vezes seguidas. O volume médio foi calculado a partir da fórmula a seguir:

Em que:

∑xi = somatório de todos os volumes.

N = quantidade total de volumes.

Medida indireta:

Foi pego o sólido e tirado suas medidas de altura, largura e comprimento(h, b ,l) sendo duas delas feitas com a régua que tem uma precisão de ± 0,5 cm e uma dessas medições feita com o paquímetro que pode ter duas medidas de precisão(0,005 mm ou 0,002mm) ficamos como paquímetro com a precisão de ± 0,002mm, anotamos seus resultados e repetimos essas medições 10 vezes. O cálculo do volume foi realizando utilizando a fórmula a seguir:

𝑣 = 𝐵. ℎ. 𝐿 Em que:

B = base do sólido h = altura do sólido L = largura do sólido.

Para calcular o erro associado ao volume utilizamos a fórmula a seguir: ΔV = |𝐻. 𝐿|. ΔB + |𝐵. 𝐿|. ΔH + |𝐵. 𝐻|. ΔL

Em que:

H= altura do sólido B= base do sólido L= largura do sólido

ΔB = desvio avaliado da base ΔH = desvio avaliado da altura. ΔL = desvio avaliado da largura.

A tabela a seguir é referente a medida direta do volume da água deslocada pelo paralelepípedo utilizado pela equipe em questão. A proveta apresenta um desvio de +ou – 1mL.

Tabela 1:

Tentativa Volume inicial (ml) Volume final (ml) Variação de Volume (ml) 1 130 150 20 ± 1 2 172 192 20 ± 1 3 90 112 22 ± 1 4 174 194 20 ± 1 5 163 184 21 ± 1

Fonte: Autoria Própria.

Através do experimento observado podemos relatar que o paralelepípedo, cujo material é alumínio apresenta um volume aproximadamente igual a 20,6ml ou 20,6 cm³.

Observa-se na tabela que os valores dos volumes obtidos estão próximos, porém, com variações. Isso se deve há algumas variáveis físicas e erros sistemáticos, nos quais levam a dispersão de valores.

Um erro sistemático, por exemplo, que pode ter ocorrido no experimento, foi o erro de paralaxe, causada pela má ou errada observação na escala de graduação da proveta. Isso ocorre através de um desvio ótico causado pelo ângulo de visão do observador. Recomenda-se que o observador coloque a proveta rente aos seus olhos para uma melhor leitura.

A temperatura é uma variável que prejudica os resultados obtidos, alguns instrumentos de medições são sensíveis a ela, podendo-se dilatar à altas temperaturas ou contrair-se à baixas. Por isso, recomenda-se verificar como cada instrumento de medição comporta-se a essas mudanças. A cor e a turbidez da água também afetam na exatidão dos resultados. Além da velocidade de escoamento do sólido.

Como chegou a esta conclusão? REVISAR;

Quais? REVISAR;

Para uma melhor exatidão dos resultados poderia ter sido utilizado uma proveta com menor limite de erro.

A tabela 2 é referente a medição indireta que pega três grandezas lineares do sólido ( Base, altura e largura).Sendo que a régua tem um desvio de ± 0,5 cm usado em duas dessas medições e o paquímetro um erro de ± 0,002 mm.

TABELA 02: Dimensões do paralelepípedo

Nº Base (cm) Altura (cm) Largura (cm)

1 1,800±0,5 5,900±0,5 1,920±0,002 2 1,800±0,5 6,000±0,5 1,910±0,002 3 1,800±0,5 5,900±0,5 1,910±0,002 4 1,800±0,5 5,900±0,5 1,920±0,002 5 1,800±0,5 5,900±0,5 1,910±0,002 6 1,800±0,5 5,900±0,5 1,910±0,002 7 1,800±0,5 5,900±0,5 1,910±0,002 8 1,900±0,5 5,900±0,5 1,910±0,002 9 1,850±0,5 5,950±0,5 1,910±0,002 10 1,850±0,5 5,950±0,5 1,920±0,002

Fonte: Autoria Própria.

abaixo:

Tabela 03: Volumes e erros associados do Paralelepípedo

Nº Volume (cm3_{) Erro associado (cm}3₎

1 20,390 7,413 2 20,628 7,470 3 20,628 7,470 4 20,726 7,413 5 20,284 7,374 6 20,284 7,374 7 20,284 7,374 8 21,411 7,470 9 21,024 7,471 10 21,134 7,510

Fonte: Autoria Própria

O volume médio obtido foi de 20,680 cm3_.

Observou-se na tabela de volumes que os valores estão próximos, porém com variações, isso se deve ao fato de que os instrumentos possuem precisões diferentes. Além disso como as marcações do paquímetros são muitos pequenas, dificulta a exatidão na medição, por isso foram realizadas várias vezes. No entanto, mesmo o paquímetro com marcações pequenas, ele é mais preciso em relação a régua, logo, se todas as medidas tivessem sido feitas fazendo o uso do mesmo, os resultados seriam mais exatos.

Uma desvantagem desse método de medição indireta é que o experimentador deve ter conhecimento de como utilizar cada instrumento de medição, tendo em vista, as suas diferenças, uma vez que for utilizado mais de um, no mesmo experimento.

Ajustar;

6. CONCLUSÃO

A partir de todo o experimento realizado podemos concluir que apesar do ato de medir ser de certa forma um método rápido e pratico, varias variáveis podem influenciar o resultado esperado, como aprendido estas podem influenciar o resultado final esperado, como se foi aprendido estas podem estar relacionadas ao ambiente, como a temperatura, e a precisão do material que se foi utilizado no experimento( régua, paquímetro e proveta)e ao erro de paralaxe.

Apesar de todos essas problemáticas, o material utilizado mostrou eficácia na realização de cada parte do experimento, uma pequena advertência na orientação no uso da régua para medidas que necessitam de um grau de precisão maior.

O objetivo do experimento era determinar o volume do sólido (paralelepípedo) utilizando dois métodos distintos, através da medida direta, onde analisamos o volume inicial e final após a submersão do sólido, como também da medida indireta, a partir das medidas lineares, neste caso, base, altura e largura do objeto. Estas apresentaram resultados compatíveis, esta com mais precisão por apresentar resultados com três casas decimais, fornecendo um resultado de 20,680cm³ e aquela com menor precisão apresentando um valor de 20,6 ± 1cm³.

ajustar:

Revisar texto e organização;

https://meuprofessordefisica.com/estudante/Fisica_experimental/roteiro_experimenta l_e1.pdf. Acesso em 18/03/2017. https://meuprofessordefisica.com/estudante/Fisica_experimental/apostila_teoria%20 de_erros_ufba.pdf. Acesso em 18/03/2017 http://lilith.fisica.ufmg.br/~lab1/roteiros_2013/Medicoes_e_Incertezas.pdf https://www.conhecimentogeral.inf.br/erro_de_paralaxe/ http://metrologia-qualidade.blogspot.com.br/2011/01/influencia-da-temperatura-nas-medicoes.html

- Verificar ABNT - Referências;

- Procurar referências mais sólidas;