Medição de comprimentos e erros experimentais

Páginas: 10 (2339 palavras) Publicado: 7 de abril de 2013
Objetivos
Aprender a usar os instrumentos de medições (régua milimetrada, régua de precisão, paquímetro e micrômetro), adquirir as noções de precisão dos instrumentos citados identificando os algarismos significativos em cada medida, usar parâmetros estatísticos que possibilitam a comparação de dados e aprender a organizar os dados através de tabelas.











ResumoIntrodução
Quando se faz medidas baseadas em instrumentos, sempre haverá uma incerteza a qual é representada pelo último algarismo obtido na medição. Logo, cada instrumento utilizado durante o processo experimental feito em laboratório tinha uma confiança, ou seja, um erro que sempre seria informado. Nesses casos o erro é inevitável.
Para expressar a precisão de uma medida é necessário conhecer aprimeira estimativa de incerteza, ou seja, qual algarismo mostrará o erro.
O erro de uma medida pode ser classificado de duas formas: erro padrão tipo A e erro padrão tipo B. O tipo A é definido através de parâmetros estatísticos, já o erro do tipo B é definido de forma visual através de uma parcela da menor medida obtida no instrumento.
Por exemplo, a medida da altura de um cubo obtido por meio deuma régua milimetrada é:

H = mm.
Onde o erro é representado por que é a metade da menor escala do instrumento utilizado, logo a medida possui dois algarismos significativos.
Para definir o erro padrão do tipo A utiliza-se o desvio padrão, medida utilizada para mostrar a variabilidade dos dados coletados. [1]
Durante o experimento utiliza-se a média, dois tipos de desvio padrão, o desviopadrão amostral e o desvio padrão da média, calcula-se o resíduo e o resíduo ao quadrado, medidas que demonstram como os dados estão variando.
Média:
. (1)

Desvio padrão amostral:
. (2)
Desvio padrão da média:
. (3)
Resíduo:
. (4)
Resíduo ao quadrado:
. (5)

Os cálculos feitos com os parâmetros estatísticos ajudam a mostrar o quão preciso um instrumento de medida pode ser equanto ele varia em relação à média dos valores observados.

Equipamentos utilizados
O experimento utilizou os seguintes equipamentos: Régua milimetrada, régua de precisão, paquímetro e micrômetro.
A régua milimetrada apresenta baixa precisão e sua menor divisão é 1 mm. A utilização se dá com a leitura dos centímetros e milímetros correspondentes, seguido do erro da precisão que é de 0,5mm.

Figura 1: Régua milimetrada

Régua de precisão tem como menor divisão 0,05 mm e a leitura é feita com o mesmo procedimento da régua milimetrada, porém seu erro é 0,2 milímetros a mais ou a menos ( 0,2mm).

Figura 2: Régua de precisão
Para maior precisão pode ser utilizado o paquímetro. Seu manuseio consiste no deslizamento do equipamento até que o mesmo se acomode ao objetomedido. A leitura é feita a partir de uma escala chamada vernier, na qual a posição do zero indica aproximadamente o valor da medida e as dezenas de milímetros são descobertos verificando quais dos riscos do vernier coincide com um dos riscos da escala. Seu erro de precisão é de 0,05 mm para mais ou para menos ( 0,05mm).

Figura 3: Paquímetro

O micrômetro foi o objeto utilizado que apresentava amaior precisão, 0,001 mm. A utilização é feito colocando o objeto a ser medido entre as esperas (representada pela letra a na figura 4), seguida de rotação do tambor (representado pela letra b na figura 4) e quando as esperas estão próximas do objeto a catraca (representada pela letra c na figura 4) deve ser usada, já que ela aplica uma força uniforme em todas as medições, evitando erros devido àelasticidade do objeto, quando exposto a uma força maior.
O micrômetro apresenta uma escala linear e uma escala de centímetros de milímetros. O valor da escala linear deve ser somado ao valor da escala de centésimos de milímetros, como segue no exemplo a baixo.
Valor da escala linear = 7,5 mm (pois ultrapassa a marca central entre os milímetros).
Valor da escala de centésimos de mm = 45...
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