Instrumentos de medida em física de laboratório

Instrumentos de medida
Esse texto foi baseado nas apostilas “Laboratório de Mecânica para Geociências”, 2003; “Laboratório de Física para Ciências Farmacêuticas”, 2005 e “Física Geral e Experimental para Engenharia I”, 2003.

1. Introdução
Para que possamos realizar uma medida de uma grandeza física de forma correta precisamos: 1. Escolher o instrumento adequado para a medida 2. Aprender o procedimento de utilização do instrumento escolhido 3. Aprender a ler a escala de medida desse instrumento e avaliar o resultado criticamente. Por exemplo, se quisermos medir o comprimento de uma sala de aula, a largura de uma folha de caderno e o diâmetro de um fio de cabelo, devemos utilizar instrumentos de medida diferentes. Para a medida do comprimento da sala de aula poderíamos utilizar, por exemplo, uma trena. Uma régua deve ser mais que suficiente para medir a largura da folha de caderno e um micrômetro pode ser utilizado para o diâmetro do fio de cabelo. Note que, nos três casos citados, queremos realizar medidas de comprimento, ou seja, medidas de mesma dimensão. Mesmo assim, necessitamos de instrumentos diferentes em cada caso, pois as medidas a serem efetuadas são, quantitativamente, muito diferentes. Em linguagem científica diríamos que as medidas são de ordens de grandeza diferentes. A ordem de grandeza de uma dimensão é um número, representado na forma de potência de 10, que melhor representa o valor típico da dimensão em questão, acompanhado da sua unidade. No exemplo acima, a ordem de grandeza do comprimento da sala é 103 cm, da folha de papel, 101 cm e do fio de cabelo, 10-4 cm. O universo das medidas físicas abrange um intervalo de muitas ordens de grandeza. Por exemplo, um núcleo atômico tem dimensões da ordem de 10-15 m, enquanto o Universo tem dimensões estimadas da ordem de 1026 m. A diferença entre esses dois extremos deixa claro a necessidade de instrumentos de medida específicos para cada situação.

2. Padrões de medidas e sistemas de unidades