Primeiro Relatorio de Laboratorio de Fisica I

Primeiro Relatorio de Laboratorio de Fisica I

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Introdução

Este Relatório contém experiências realizadas em sala de aula com três instrumentos de medidas: a régua, o paquímetro e o micrômetro, com o intuito de se encontrar o diâmetro, o raio e o volume de uma esfera de aço específica.

Objetivo Teórico

Os experimentos têm como objetivos o aprendizado de se medir as grandezas corretamente, como se usa os três instrumentos citados e para a formulação matemática adequada para os erros facilmente cometidos.

Medidas Física

  • Procedimento Experimental:

    • 1º Passo: Utilização da Régua:

O primeiro passo tomado em nossas experiências, foi à utilização da régua, para encontrarmos o primeiro diâmetro. Para utilizar a régua devidamente, primeiramente marca-se um ponto fixo (por exemplo: 20 cm), para que saibamos corretamente o valor da medida na qual estamos à procura. Com isso podemos determinar o valor do diâmetro da esfera de aço, posicionando-a em um valor específico e visualizando onde exatamente encontra-se a outra ponta da esfera. De acordo com a esfera de aço na qual utilizamos no experimento, o valor do diâmetro encontrado através da régua foi de 27 mm.

  • 2º Passo: Utilização do Paquímetro:

Como a régua não é totalmente precisa, precisamos então de um outro instrumento de medida para nos confirmar aquele valor. Com isso entramos no segundo passo, que é a utilização do paquímetro. Mesmo sendo um instrumento mais confiável que a régua, os dois são muito parecidos na medição do diâmetro. Para utilizá-lo corretamente, deve-se posicionar a esfera de aço entre os dois bicos, fazendo com que cada lado do bico esteja tocando de levemente na esfera (apertar muito a esfera faz com que o valor do diâmetro fique errado), caso não estejam corretamente posicionados, movimentar o cursor para que fiquem. Com a esfera corretamente posicionada, visualiza-se no vernier em milímetros onde exatamente ficou o diâmetro da esfera. Para saber onde é corretamente, precisa visualizar qual foi o primeiro ponto do vernier que alinhou devidamente com a régua ali presente. Com isso, visualiza-se da extremidade do bico até esse ponto. De acordo com a esfera de aço na qual utilizamos no experimento, o valor do diâmetro encontrado através do paquímetro foi de 27 mm. O Paquímetro também pode ser utilizado para medir o diâmetro pelo lado interno de objetos e também medir profundidade, mas não serão utilizados nesse experimento.

  • 3º Passo: Utilização do micrômetro:

A partir daqui utilizaremos agora uma terceira opção para a medição do diâmetro. Mais confiável que os dois anteriores, o micrômetro é um instrumento de medida altamente preciso. Para manuseá-lo corretamente devemos primeiramente abrir espaço nas esperas através da catraca, movimentando-a até que aja espaço suficiente. Após isso, prender a esfera de aço nas esperas sem apertar muito (apertar muito a esfera faz com que o valor do diâmetro fique errado). Com isso feito, visualiza-se na escala retilínea quantos centímetros está marcando, e se no tambor a marca zero está batendo na linha central da escala. Caso isso não ocorra, deverá observar em quantos milímetros do tambor está batendo com a linha central da escala, caso fique entre dois números, voltar-se para o mais baixo. De acordo com a esfera de aço na qual utilizamos no experimento, o valor do diâmetro encontrado através do micrômetro foi de 27,44 mm, não batendo com o que os demais instrumentos marcaram.

  • Tratamento de dados:

Nesta parte do Relatório nos propusemos a calcular o raio e sua variação e o volume e sua variação, através das medidas obtidas através dos experimentos anteriores. Mede-se a variação de cada um porque nenhum dos instrumentos utilizados é 100% confiáveis, então há sempre uma margem de erro.

    • 1º Passo: Calcular O Raio:

R = D/2 R = Raio; D = Diâmetro.

      1. Raio de acordo com a Régua e o Paquímetro:

R = 27/2

R = 13,5 mm

      1. Raio de acordo com o Micrômetro:

R = 27,44/2

R = 13,72 mm

    • 2º Passo: Calcular a Variação do Raio:

R = ± [|∆D/D|]. R ∆R = Variação do Raio; ∆D = Variação do Diâmetro.

      1. Variação do Raio de acordo com a Régua:

R = ± [|0,5/27|]. 13,5

R = ± 0,25 mm

      1. Variação do Raio de acordo com o Paquímetro:

R = ± [|0,025/27|]. 13,5

R = ± 0,012501 mm

      1. Variação do Raio de acordo com o Micrômetro:

R = ± [|0,005/27,44|]. 13,72

R = ± 0,002497 mm

    • 3º Passo: Calcular o Volume:

V = 4πR³/3 V = Volume; π = pí.

      1. Volume de acordo com a Régua e o Paquímetro:

V = 4.(3,14).(13,5)³/3

V – 10300,77 mm³

      1. Volume de acordo com o Micrômetro:

V = 4.(3,14).(13,72)³/3

V = 10812,61 mm³

    • 4º Passo: Calcular a Variação do Volume:

V = ± [|π/π|.|3∆D/D|]. V R = Variação do Raio; π = Variação de pí.

      1. Variação do Volume de acordo com a Régua:

V = ± [|0,0016/3,14|.|3.0,5/27|]. 10300,77

V = ± 577,51782 mm³

      1. Variação do Volume de acordo com o Paquímetro:

V = ± [|0,0016/3,14|.|3.0,025/27|]. 10300,77

V = ± 33,868932 mm³

      1. Variação do Volume de acordo com o Micrômetro:

V = ± [|0,0016/3,14|.|3.0,005/27,44|]. 10812,61

V = ± 11,418116 mm³

Instrumento

(D ± ∆D)

(R ± ∆R)

(V ± ∆V)

Régua

27 ± 0,5

13,5 ± 0,25

10300,77 ± 577,51782

Paquímetro

27 ± 0,025

13,5 ± 0,012501

10300,77 ± 33,868932

Micrômetro

27,44 ± 0,005

13,72 ± 0,002497

10812,61 ± 11,418116

De acordo com a tabela acima, a régua tem 5 algarismos significativos, enquanto o Paquímetro e o Micrômetro obtiveram 6 algarismos significativos.

Conclusão

A partir desse relatório é possível visualizar partes importantes do uso adequado de instrumentos de medidas, comprovando que pequenos erros de medidas, podem ocasionar importantes mudanças em relação às demais medidas que dependem do número exato do diâmetro. É possível visualizar também como se usa corretamente os instrumentos, além de comprovar que nenhum deles é totalmente confiável já que há diferenças de valores entre eles. Além disso, esse relatório nos mostra fórmulas importantes para a conversão de uma medida para outra.

Referências Bibliográficas

    • Manual de Laboratório – Universidade Federal do Amazonas, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Física.

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