Erros

Páginas: 14 (3459 palavras) Publicado: 29 de abril de 2013
FÍSICA EXPERIMENTAL
1. Aquisição e Análise de Dados numa Experiência.
Medir uma grandeza implica, através da interposição entre o observador e o fenómeno fisico em causa de uma metodologia e de instrumentos de medida, atribuir um número a essa grandeza referido a um padrão (UNIDADE). Este valor vem afectado de um ERRO devido quer às imprecisões dos instrumentos de medida quer às limitações dosmétodos utilizados. Assim, o resultado de uma medição deve ser sempre apresentado na seguinte forma:
MEDIDA = [VALOR NUMÉRICO] ± [ERRO] (UNIDADE)

Por exemplo, suponhamos que o resultado de uma experiência para medir a velocidade do som foi: Vs = 340.1 ± 0.5 m/s Isto significa que o valor da grandeza medida se encontra entre 340.1 - 0.5 m/s e 340.1 + 0.5 m/s , ou seja: 339.6 < vs < 340.6 m/s → Ovalor numérico resultante de uma medição não tem significado se não for calculada a respectiva incerteza!

1.1. Erro de Leitura.
Nas experiências em que se realiza uma única medição, o erro que se comete na leitura de uma medida, devido ao limitado PODER RESOLVENTE (menor intervalo do estímulo ∆X que provoca variação na resposta do instrumento) da escala, designa-se por ERRO DE LEITURA. Conforme otipo de escala do instrumento utilizado temos um erro de leitura que se determina da seguinte forma: → O erro de leitura de uma ESCALA CONTÍNUA, tal como a de urna RÉGUA ou da grelha do monitor de um OSCILOSCÓPIO, é igual a metade da menor divisão dessa escala.

1

Por exemplo, o erro de medição num osciloscópio com a escala da base de tempo em 5 ms / DIV é de 0.5 ms, dado que a menor divisão daescala corresponde a 1/5 da unidade da base, sendo 1/2 desse valor 1/10 de 5 ms, ou seja, 0.5 ms. → O erro de leitura de uma ESCALA DISCRETA, como a de um multímetro digital ou de um cronómetro, é dado pelo menor valor que é possível ler nessa escala. Para exemplificar, suponhamos que no mostrador de um multímetro temos que o valor medido para uma dada resistência foi: 27.31 Ω então o erro de leituraserá 0.01 Ω e a medida deverá apresentar-se na forma: R=27.31 ± O.Ol Ω No entanto não se deve confundir o erro de leitura, desta forma associado à precisão do aparelho, com a exactidão da medida. A exactidão (“accuracy” ) é o erro para a medida geralmente aceite da grandeza em causa. Para termos uma medida exacta necessitamos de um aparelho preciso mas nem sempre um aparelho preciso devolve umamedida exacta. A exemplo disto veremos adiante que um erro sistemático do aparelho pode fazer com que a medida não seja exacta.

1.2. Erro Absoluto e Erro Relativo.
No exemplo anterior expressámos o erro nas unidades da própria grandeza medida. Neste caso falamos de ERRO ABSOLUTO. O erro absoluto não é adequado para comparar o rigor na medida de grandezas distintas. Para este efeito utiliza-se umarepresentação adimensional do erro dado pelo quociente entre o erro absoluto ER de um grandeza R e o valor numérico da medição:

δR =

ER R

Retomando o exemplo anterior, teríamos um erro relativo de δR = 0.01/27.31 = 0.0004 ou 0.04 % e a medição da resistência passa a representar-se:

2

R = 27.31 Ω ± 0.04 %

1.3. Erros experimentais
Existem dois tipos de erros de natureza distinta : i) Errossistemáticos ii) Erros aleatórios. Os erros sistemáticos tem causas possíveis de identificar e, conhecendo com detalhe a fisica do fenómeno em estudo, podem-se eliminar estes erros. Denominam-se erros sistemáticos uma vez que a sua presença se revela por sistemático acréscimo ou defeito dos valores obtidos face àqueles que seriam de esperar. Um exemplo de erro sistemático é o que ocorre quando oobservador se posiciona sempre de maneira incorrecta perante a leitura de uma escala contínua de um instrumento com mostrador analógico. É fácil imaginar que os valores lidos resultem sempre inferiores ou superiores ao que de facto o aparelho indica. Experimentem pesar-se numa comum balança de casa de banho e inclinem sucessivamente a cabeça para a direita e para a esquerda. Verão que em escassas...
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