atividade 1 fisica experimental

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FÍSICA I 
Atividade experimental I– Incertezas em medidas experimentais 
Professor Robson Florentino de Lima 
 
1 - Objetivos gerais 
 
Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de: 
- Usar o paquímetro para medir o comprimento de objetos; 
- Usar uma balança para medir a massa de objetos; 
- Compreender que existe uma incerteza em toda medida experimental; 
- Estimar a incerteza de uma medida. 
 
2 - Material necessário: 
 
- Esferas metálicas; 
- Paquímetro (detalhes na última página); 
- Balança digital. 
 
3 – Introdução teórica: 
 
Toda medição está sujeita a incertezas que podem ser devidas ao processo de medição, aos 
equipamentos utilizados, à influencia de variáveis que não estão sendo medidas e, também, ao 
operador. Portanto, é importante expressar o resultado de uma medição de forma que outras pessoas 
entendam e saibam com que confiança o resultado foi obtido. 
Toda vez que um experimentador realiza uma medida, o resultado que ele obtém não é apenas 
um número. Essa medida possui unidades, e possui também o que chamamos de incerteza da medida, 
ou erro da medida. 
Uma medida experimental determina da melhor maneira possível uma faixa de valores dentro 
da qual é provável que o valor exato da grandeza física se encontre. Porém, o valor exato é sempre 
desconhecido. A expressão que é fornecida para o resultado da medida deve indicar esse fato, e isso é 
feito através da determinação da incerteza experimental. A incerteza em uma medida representa, entre 
outras coisas, a impossibilidade de construção de equipamentos absolutamente precisos e de 
observadores absolutamente exatos. 
Um exemplo está representado na “régua” mostrada na figura abaixo: 
 
 Régua 
 Objeto de medida 
 A régua está dividida em unidades, e o objeto está mostrado. Imaginemos, inicialmente que 
nosso método de medida seja absolutamente correto. Isso significa que somos excelentes medidores e - 
nesse caso - não nos enganamos na definição do que é o zero da medida, e que as unidades fornecidas 
pelo fabricante são precisas. Sendo assim, qual é, em unidades da régua, o comprimento deste objeto? 
 Podemos afirmar “com certeza” que o valor medido está entre 4 e 5 unidades. Mais 
provavelmente entre 4,3 e 4,7 unidades. Isso significa que não é correto afirmar que o resultado vale 
4,5 unidades. Mas podemos dizer que o resultado está entre 4,0 e 5,0 unidades e expressá-lo como 
4,5±0,5 unidades. Ou talvez algo como 4,5±0,2 se tivermos muita confiança em nós mesmos e na régua 
apresentada. 
 Para trabalhar essas idéias, determinaremos a densidade de um objeto medindo diretamente sua 
massa e seu diâmetro e usando a relação ρ = m/V (eq.1), onde: 
ρ = densidade de um objeto; 
m = massa do objeto; 
V = volume do objeto; 
 A incerteza dessa densidade será determinada através da relação: 
 
δρ = m/v (δm/m)2 + (δv/v)2 (eq. 2) 
 
4 - Procedimento experimental: 
 
- Usando o paquímetro meça o diâmetro da esfera e determine sua incerteza. Anote os valores obtidos 
na tabela abaixo; 
- Usando a balança meça a massa da esfera e determine sua incerteza. Anote os valores obtidos na 
tabela abaixo; 
- Calcule o raio da esfera; 
- Usando seus conhecimentos de geometria espacial e a eq.1, calcule a densidade da esfera. Anote o 
valor obtido na tabela abaixo; 
- Usando a eq. 2 calcule a incerteza da densidade e, finalmente, anote o valor obtido na tabela abaixo. 
 
Tabela 
 Diâmetro 
(cm) 
Incerteza 
do diâmetro 
(cm) 
Massa(g) Incerteza 
da massa 
(g) 
Raio(cm) Incerteza do 
raio (cm) 
Densidade 
(g/cm
3
) 
Incerteza da 
densidade 
(g/cm
3
) 
01 
02 
 
 
 
Espaço reservado para os cálculos.