Experimetno 1 - Erros e Medidas - 2023-2

Universidade Federal Rural de Pernambuco Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho - UACSA Física 2 - Práticas de Laboratório Nome: Nome: Nome: Nome: Turma: __ Turma: __ Turma: __ Turma: __ Data: / / Roteiro do Experimento 1 Erros e Medidas I 1.1 Introdução As folhas em branco com uma moldura, no final deste documento, fazem o papel do caderno de laboratório, e podem ser usadas para as anotações. No relatório final devem constar as operações necessárias para a obtenção das respostas solicitadas em termos de tabelas, gráficos, cálculos, diagramas, esquemas, etc. As respostas sem o procedimento utilizado para obtê-las não serão consideradas. O aluno deve estudar os conteúdos do Capítulo 1 – Erros e Medidas I previamente, assim como ler o Roteiro do Experimento 1. 1.2 Objetivos gerais Ensinar ao aluno como determinar a incerteza de equipamentos de medição, expressar uma medição com o número correto de algarismos significativos e como utilizar o paquímetro, micrômetro, trena e balança. Além disso, aprender a realizar a propagação de incertezas em medidas indiretas. 1.3 Material utilizado Paquímetro, micrômetro, trena, balança, 2 (dois) peças cilíndricas, bola e bloco. Observações:  Todo instrumento de medida é delicado. Deve-se sempre manuseá-lo de maneira adequada, com muito cuidado para não danificá-lo.  O material disponibilizado nas bancadas é de responsabilidade dos alunos que a ocupam. Ao final de cada experimento, o material deve ser arrumado sobre a bancada. Todo e qualquer material que for extraviado ou danificado deverá ser reposto pelos integrantes da equipe de estudantes responsável por ele. As bancadas serão inspecionadas depois de cada experimento. 1 2 1.4 Procedimento experimental  Para o tampo da sua bancada meça: o comprimento L1, a largura L2 e a espessura L3. Determine L1, L2, L3 e complete a tabela abaixo. TAMPO DA BANCADA L1 ( cm )  L1 ( cm ) L2( cm ) L2( cm ) L3( cm ) L3( cm ) 160 0,05 60 0,05 2,5 0,05  Para o bloco meça: o comprimento L1, a largura L2, a espessura L3 e a massa do bloco, m. Determine as incertezas L1, L2, L3, m e complete a tabela abaixo. BLOCO L1 (cm ) L1 (cm ) L2(cm ) L2(cm) L3(cm ) L3(cm ) m( g ) m( g ) 14 0,005 14 0,005 14 0,005 2551,92 1,58  Para o cilindro da figura 1, meça: o diâmetro Ø1 e Ø2; a altura 𝐻1 e 𝐻2 e a massa 1 𝑚 do cilindro. Determine as respectivas incertezas, completando a tabela à abaixo. 2 H1 Figura 1: Peça cilíndrica em Metal.  Para o cilindro da figura 2, meça: o diâmetro Ø1 e Ø2; a altura 𝐻1 e 𝐻2 e a massa 1 𝑚 do cilindro. Determine as respectivas incertezas, completando a tabela a abaixo. H2 H1 Figura 2: Peça cilíndrica em Metal. 2 2 H Ø1 ( ) Ø2 ( ) 𝐻1 ( ) 𝐻2 ( ) 𝑚 ( ) ∆Ø1 ( ) ∆Ø2 ( ) ∆𝐻1 ( ) ∆𝐻2 ( ) ∆𝑚 ( ) Ø1 ( ) Ø2 ( ) 𝐻1 ( ) 𝐻2 ( ) 𝑚 ( ) ∆Ø1 ( ) ∆Ø2 ( ) ∆𝐻1 ( ) ∆𝐻2 ( ) ∆𝑚 ( ) 3  Para a bola meça: a massa m e o diâmetro D. Determine as respectivas incertezas m e D. Complete a tabela abaixo. BOLA D ( cm ) D ( cm ) m ( g ) m ( g ) 37,700 0,005 19569,0 5,1 1.6 Atividades Utilizando as medidas realizadas, preencha as tabelas abaixo e responda às questões propostas. As expressões obtidas para cada incerteza, em função das grandezas medidas, devem constar no caderno de resposta. OBS: Para todos os erros calculados, que consistem, basicamente, em propagação de erro para multiplicação e divisão foram utilizadas as seguintes fórmulas Onde: σi = incerteza da medida “i”. 1. Para o tampo da mesa, determine a área da sua superfície L1 x L2 = A e A e o seu volume V e V. Obtenha, antes, uma expressão para cada uma das incertezas em função das grandezas medidas. A = A = V = V = TAMPO DA MESA A (cm2 ) A (cm2) V ( cm3 ) V( cm3 ) 9600,0 8,5 24000,0 480,5 2. Para o bloco, determine a área de uma superfície A=L1 . L2 e A, o seu volume V=L1.L2.L3 e V e a sua densidade ρ = m/V e ρ. Obtenha, antes, uma expressão para cada uma das incertezas em função das grandezas medidas. A = A = V = V = ρ = ρ = 4 BLOCO DE MADEIRA A (cm2) A (cm2) V (cm3) V (cm3) ρ (g/cm3) ρ (g/cm3) 196,0 0,1 2744,0 1,7 0,93 0 5 3. Para os dois cilindro das Figuras 1 e 2, determine o volume V e V, a área da maior secção transversal A e A e a sua densidade ρ e ρ. Para determinação de ρ, V e A obtenha antes uma expressão para cada uma das incertezas em função das grandezas medidas. A = A = V = V = ρ = ρ = CILINDRO 1 A ( ) A ( ) V ( ) V ( ) ρ ( ) ρ ( ) A = A = V = V = ρ = ρ = CILINDRO 2 A (cm2) A (cm2) V (cm3 ) V (cm3 ) ρ (g/cm3) ρ (g/cm3) 4. Para a Bola determine a área da superfície A e A, o volume V e V e a sua densidade ρ e ρ Obtenha antes uma expressão para cada um das incertezas em função das grandezas medidas. A = A = V = V = ρ = ρ = BOLA DE GUDE A (cm2) A (cm2 ) V (cm3) V (cm3) ρ (g/cm3) ρ (g/cm3) 4465,1 0,8 21041,9 5,5 0,93 0 6 Finalmente, escreva os valores de todas as medidas realizadas: Para o Tampo da mesa: A ±A = (9600,0 ± 8,5) cm2 V ± V = (24000,0 ± 480,5) cm3 Para o Bloco: A ± A = (196,0 ± 0,1) cm2 V ± V = (2744,0 ± 1,7) cm3 ρ ± ρ = ( 0,93 ± 0,00) g/cm3 Para o Cilindro1: A ± A= V ± V = ρ ± ρ = Para o Cilindro2: A ± A= V ± V = ρ ± ρ = Para a Bola de gude: A ± A = (4465,1 ± 0,8) cm2 V ± V = (21041,9 ± 5,5) cm3 ρ ± ρ = ( 0,93 ± 0,00) g/cm3