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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
Disciplina: Física 1
PROFº Dr. Jose de Ribamar Pereira
Thiago Sousa e Sousa, 2013027847
Experimento realizado em: 02-04-2014 - Quarta-feira
EXPERIMENTO Nº 1 – ERROS DE MEDIDA
São Luís
2014
Objetivos
Escrever de forma consistente o resultado de uma série de medidas experimentais
Fundamentação Teórica
Uma grandeza física sempre será definida por meio de um modelo para o fenômeno físico em consideração e seu melhor valor numérico é determinado a partir de um conjunto de dados experimentais. Admite-se que cada grandeza física definida por um modelo claramente formulado, sempre terá um valor um valor verdadeiro exato, o qual será desconhecido. Por isso, quando se realiza a medida de uma grandeza física, encontra-se um número que melhor a caracteriza. Ao usar esse número para representar o valor da grandeza, é necessário saber com que confiança, esse número a representa.
O ato de medir envolve erros de diversas origens, por isso quando se pretende fazer uma medição de uma grandeza deve-se realizar mais de uma vez. Dessa forma, deve-se extrair do processo de medida um valor adotado como melhor na representação da grandeza e ainda um limite de erro dentro do qual deve estar compreendido o valor verdadeiro. Uma das maneira de fazer isso é realizar a média aritmética das medidas.
Xm= 1ni=1nx
Logo em seguida faz-se o desvio padrão médio e o subtraia da medida.
d1= " Xm – X1"
Em seguida, faz-se o desvio padrão médio.
O tempo verdadeiro X é dado por:
X= Xm ± dm
Parte Experimental
Materiais
- Cronômetro digital
- Trilho de ar com respectivo móvel
- Sensores
Procedimento Experimental
- Colocar o trilho de ar inclinado (semelhante a um plano inclinado), cronometrar manualmente o tempo gasto pelo móvel, anotar o valor obtido na tabela abaixo.
- Repetir o item anterior, até o preenchimento da tabela.
- Determinar o valor médio da série de medidas. Colocar na tabela.
- Determine o desvio para cada medida. Colocar na tabela.
- Exprimir o valor do tempo gasto no percurso com seu respectivo desvio médio.
- Repetir os itens abaixo acima, utilizando os sensores de modo que os tempos sejam medidos automaticamente.
Resultados e Discursões
Foram feitas as medidas manuais e os seguintes valores foram encontrados.
Medidas manuais
1ª
2ª
3ª
4ª
5ª
6ª
7ª
8ª
9ª
10ª
Médias
Tempo (s)
1,50
1,41
1,44
1,60
1,44
1,53
1,50
1,56
1,50
1,50
1,50
Desvios
0
0,09
0,06
0,1
0,06
0,3
0
0,6
0
0
0,1
Média Aritmética do tempo
Xm = 1,50+1,41+1,44+1,60+1,44+1,53+1,50+1,56+1,50+1,5010 = 1,50s
t= Xm ± dm
t = (1,50 ± 0,1)s
t = (1,49; 1,51) s
Foram feitas as medidas automáticas
Medidas manuais
1ª
2ª
3ª
4ª
5ª
6ª
7ª
8ª
9ª
10ª
Médias
Tempo (s)
1,43
1,34
1,43
1,45
1,42
1,39
1,44
1,44
1,41
1,42
1,42
Desvios
0,01
0,08
0,01
0,03
0
0,03
0,02
0,02
0,01
0
0,02
Média aritmética do tempo
Xm=1,43+1,34+1,43+1,45+1,42+1,39+1,44+1,44+1,41+1,4210 = 1,42s
t= Xm ± dm
t = (1,50 ± 0,02)s
t = (1,48; 1,52 ) s
Conclusão
Sabendo que o desvio padrão quando baixo indica que os dados estão próximos da média ou da medida verdadeira. Pode-se concluir que o desvio padrão das medidas automáticas, 80% menor que o desvio padrão das medidas manuais, é mais confiável e preciso. Esse resultado já era esperado afinal de contas, as medidas manuais estão sujeitas a inúmeros erros, como o da paralaxe.
Questionário
Quais os tipos de erros que podem afetar o resultado de um experimento?
Erros sistemáticos – são erros causados por defeitos dos instrumentos. Para identificar e calcular esses erros deve-se mudar o instrumento de medida. No caso de erros sistemáticos, as medidas serão afetadas em conjunto, sempre para mais ou para menos.
Erros casuais – são erros acidentais, e são causados, em geral por variações nas condições em que as medidas foram feitas: temperatura, pressão e umidade. Em geral, nesse tipo de erro, há igual probabilidade de que as medidas sejam afetadas para mais ou para menos.
Erros de paralaxe – são erros que ocorrem pela observação errada na escala de graduação causada por um desvio óptico causado pelo ângulo de do observador.
O que você entende por desvio?
O desvio é um método usado para atenuar os erros de medida, ele mostra o quanto de variação existe em relação à média. Exemplo, um baixo desvio padrão indica que os dados estão próximos da média, já um desvio alto mostra que os dados estão afastados da média aritmética das medidas e consequentemente longe da medida real.
