Laboratório 1 Medidas e Incertezas

1. Universidade Federal de Itajubá ICE – DFQ Disciplina de Metodologia Científica Experiência de hoje • Objetivos: • - Efetuar medidas de comprimento; • Entender que existem limites de precisão nas medidas; • Relacionar algarismos significativos às medidas; • Saber expressar uma medida corretamente; • Construir uma tabela, organizando as medidas. Laboratório 1 Medidas e Incertezas • Materiais: • - três réguas com escalas de medida diferentes; • uma forma geométrica plana para medida; • um objeto plano (à escolha), do tamanho de sua mão; • Folha de dados (INDIVIDUAL!!!). Em 3 de Dezembro de 1999, a sonda Mars Climate Orbiter (NASA) efetuava uma manobra para entrar em órbita do planeta Marte. Entretanto, a sonda que deveria estabelecer órbita a 150 km da superfície do planeta vermelho, passou a apenas 57 km de altura, queimando no atrito com a atmosfera marciana. O prejuízo de 328 milhões de dólares parecia inexplicável, levando a NASA a estabelecer uma comissão técnica para analisar o ocorrido. A causa do fracasso da Mars Climate Orbiter foi descoberta e beirou o bizarro: enquanto a equipe de manobras na Terra enviava comandos orbitais no sistema de medidas inglesa (cgs), o computador de bordo da sonda processava-os no sistema de medidas internacional (mKs); levando ao desastre. • FAÇA: • Para a régua disponível na mesa, anote na sua folha de dados: a) unidade e faixa nominal (do menor ao maior valor de escala que se pode ler) de medida; b) precisão de medida (ver dicas). • Meça a largura e o comprimento da forma geométrica com cada a régua: a) cada estudante deve efetuar, SOZINHO, estas medidas; b) anotar estas medidas na sua folha de dados. Lembre-se que para não se perder e entender o que foi feito depois, é necessário criar uma tabela inteligente. • Calcule a área da forma geométrica e anote o valor obtido na sua folha de dados. • Repita os passos 1, 2 e 3 para as outras duas réguas que o grupo irá receber. • Meça o objeto plano escolhido por você e calcule a área do mesmo. Faça isso com a régua que você julga mais adequada pra este fim. Anote tudo na sua folha de dados. Os problemas com as medidas estão restritos às unidades utilizadas? O que significa medir alguma coisa? Como realizar medidas? Como funcionam os instrumentos de medida? Qual instrumento escolher? u v

2. Pense e Responda na folha de dados: • É possível ler o valor na régua graduada em metros? Como se faz então? • Qual a diferença entre os valores obtidos com as diferentes réguas? • Qual régua é mais adequada para essa medida? Por que? • DICAS: • Precisão de um instrumento é o menor algarismo significativo que se pode ler diretamente nele. • Em uma folha de dados ou relatório é preciso ter cuidado com o que se escreve, pois é preciso se ter em mente que qualquer pessoa deve ser capaz de entender suas medidas e anotações. • Expressando medidas: • 4) Regras de arredondamento (no exemplo, para a 2a casa): • 5) Propagação de erros: • * Adição ou Subtração • * Multiplicação • Você já deve ter ouvido falar que toda medida tem uma incerteza associada, expressa através de um erro. Neste curso, adotaremos que em um instrumento analógico, a incerteza vale metade da menor medida lida na escala graduada (ou metade da sua precisão). Caso certo Erros com algarismos significativos Erro comum: falta da unidade Arredondamento quando o número é maior que a metade. Por exemplo, em uma medida com uma régua milimetrada, teríamos: medida = mm Arredondamento quando o número é menor que a metade. Arredondamento quando o número é a metade, passa ao par. Arredondamento quando o número é a metade, volta ao par. unidade Incerteza ou erro de medida, 1mm / 2 Valores lidos Valor estimado • Vista a explanação anterior, qual é a incerteza (ou erro de medida) associada a cada uma das réguas utilizadas? • Re-expresse corretamente suas medidas de comprimento e largura, levando em conta as incertezas e unidades de medida (ver dicas). A mais… • O que é uma medida? • http://www.dfn.if.usp.br/~suaide/aulas/2006.fap0152/ArtigoMedidas.pdf • Estude as notas das aulas! w x