Relatorio de Fisica 1 - Medida de grandeza física

Relatorio de Fisica 1 - Medida de grandeza física

(Parte 1 de 2)

MEDIDAS DE GRANDEZAS FÍSICAS

FLÁVIA MEIRA COTRIM

LAÍS ALVES MAROUBO

NATIZA GRAZIELE MARTINS BORSATO

PRESIDENTE PRUDENTE

MARÇO - 2009

FLÁVIA MEIRA COTRIM

LAÍS ALVES MAROUBO

NATIZA GRAZIELE MARTINS BORSATO

MEDIDAS DE GRANDEZAS FÍSICAS

Relatório apresentado ao Professor Neri da disciplina de Física, turma do 1º ano do curso noturno de Licenciatura em Química.

UNESP – Faculdade de Ciências e Tecnologia

Presidente Prudente – 30/03/2009

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO 3

OBJETIVOS 4

MONTAGEM EXPERIMENTAL 5

Parte A 2 6

13,21 ≤ ti ≤ 14,83 s 9

HALLIDAY, D. RESNIK, R., WALKER, J.; - Física, Volume I, LTC – Livros Técnicos e Científicos. Editora S. A., Rio de Janeiro, 2007. 15

Parte A1 – Largura, altura e espessura.

  • Parte A2 – Largura de um rio

PARTE B – MEDIDAS DE TEMPO DE REAÇÃO _______________________________ 7

  • Parte B1 – Tempo de ação e reação

  • Parte B2 – Tempo de queda de uma esfera metálica

PARTE C – CÁLCULO DO NÚMERO PI ______________________________________ 11

ANEXOS ________________________________________________________________ 12

CONCLUSÃO - DISCUSSÃO DE RESULTADOS ______________________________ 13

BIBLIOGRAFIA _________________________________________________________ 14

INTRODUÇÃO

Em física, uma grandeza ou quantidade é o conceito que descreve qualitativa e quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo da natureza.

Uma grandeza descreve qualitativamente um conceito porque para cada noção diferente pode haver uma grandeza diferente e vice-versa.

Uma grandeza descreve quantitativamente um conceito porque o exprime em forma de um binário de número e unidade.

Grandeza é tudo aquilo que envolva medidas. Medir significa comparar quantitativamente uma grandeza física com uma unidade através de uma escala pré-definida. Nas medições as grandezas sempre devem vir acompanhadas de unidades. Exemplos de grandezas: comprimento, massa, temperatura, velocidade. Medir uma grandeza física é compará-la com outra grandeza de mesma espécie, que é a unidade de medida.

Para tanto, cabe o entendimento dos conceitos de precisão que é definida pelo desvio padrão de uma série de medidas uma amostra. Quanto maior o desvio padrão, menor é a precisão, ou seja, é a repetitibilidade dos valores obtidos a cada vez que repetimos o experimento, sendo esses valores iguais ou muito próximos. E exatidão é a capacidade que um instrumento de medição tem de fornecer um resultado correto.

Dos valores que obtivemos, poucos são números inteiros, sendo a maioria números decimais, conhecidos como algarismos significativos, que são os dígitos diferentes de zero, contados a partir da esquerda até o último dígito diferente de zero à direita, caso não haja vírgula decimal, ou até o último dígito (zero ou não). Todos os dígitos diferentes de zero são significativos. (ex: 7,3; 32 e 210 possuem 2 algarismos significativos). Os Zeros entre dígitos diferentes de zero são significativos (ex: 303 e 1,03 possuem 3 algarismos significativos). Se existir uma vírgula decimal, todos os zeros à direita da vírgula decimal são significativos (ex: 1,000 e 33,30 possuem 4 algarismos significativos).

A seguir, você pode acompanhar e entender melhor esses conceitos. Entender também o reflexo do corpo humano para reagir diante de uma ação. E a análise do gráfico referente ao estudo das circunferências e seus perímetros e diâmetros.

OBJETIVOS

Para a realização da prática, dividimos o estudo das medidas em três partes, para que tornar mais fácil a compreensão e acompanhamento: Parte A onde estudamos as medidas de comprimento. Parte B, medidas de tempo de reação e Parte C, cálculo do numero PI.

O nosso objetivo principal, tratado nesta prática é de mostrar a dificuldade de se medir pequenas coisas como a espessura de uma folha de caderno ou tempo de queda de uma esfera metálica até atingir o chão de uma pequena altura, e consequentemente o reflexo do ser humano para soltar e travar o cronômetro tão rapidamente. Descobrir valores de PI muito pequeno, analisar o gráfico e identificar a tangente.

MONTAGEM EXPERIMENTAL

PARTE A – Medidas de Comprimento

Na Parte A1, pede-se para identificar a largura, espessura e altura de uma folha de caderno e expressar os resultados em algarismos significativos. E na Parte A2, pergunta-se como fazer para medir a largura de um rio sem poder atravessá-lo.

Parte A 1

  • Material Utilizado: um caderno e uma régua qualquer, neste caso utilizamos o caderno espiral com 200 folhas e uma régua de 25 cm exatos, porém sem os milímetros.

Ex:

  • Procedimento: Medimos a largura e a altura respectivamente, e para medirmos a espessura, medimos a atura total das 200 folhas, e em seguida dividimos o total da altura pela quantidade de folhas.

Ex:

Assim, obtivemos os seguintes resultados:

Largura = 20,5 cm.

Altura = 27,5 cm.

Espessura = 1,2 cm ÷ 200 = 0,006 = 6x10ˉ ³ cm.

Parte A 2

Obs.: Este experimento não foi realizado por nós alunas, porém fizemos pesquisas para saber como solucionar o problema, no caso utilizaríamos o método de semelhança de triângulos.

  • Material Utilizado: trena, cano de PVC de 0,5 polegadas de aproximadamente 25 cm, um cabo de vassoura, barbante, transferidor, prego para perfurar o cano e o transferidor, duas estacas, papel, lápis e calculadora e uma tabela de tangentes.

  • Procedimento: Em uma das margens do rio, finque paralelamente à margem do rio as duas estacas e amarre um barbante a ambas, de forma que este fique paralelo ao rio. Faça dois pontos marcados com um nó neste barbante de forma que dê uma distância de 10 m (por exemplo), meça esta distância com a trena. Vamos agora montar nosso teodolito: pegue o caninho e fure-o diametralmente no centro. Atravesse o prego e a seguir, faça um furo no ponto central do transferidor. Nosso caninho ficará centrado bem no ponto onde os ângulos são concorrentes. Pregue o excedente do prego no cabo de vassoura, bem na parte superior do cabo. O caninho deverá ficar móvel, sobre o transferidor que por sua vez ficará perpendicular ao cabo. Com este teodolito, vá até o barbante paralelo à margem e coloque a parte plana do transferidor paralela ao barbante, de forma que ambas as partes se toquem de leve paralelamente. Mire através do caninho algum objeto fixo do outro lado da margem, o mais próximo possível ao rio, preferencialmente a 90° com a margem, na parte direita do barbante, facilitando as contas. O objeto poderá ser algo como uma pedra ou o buraco no tronco de uma árvore. Só não vale atravessar o rio para colocar ali algum objeto. A seguir, avance os 10 m no barbante à esquerda e repita a operação. Anote o novo ângulo. Repare que quanto mais estreito for o rio, tanto menor será este ângulo. De posse dos dois ângulos, (90° e o outro) você poderá usar a fórmula para triângulos retângulos:

largura do rio = tg â x 10 (o dez veio dos 10 m do barbante).

Vamos supor que a primeira medida tenha sido de exatos 90°, e que na segunda, o transferidor marcou 48°:

largura do rio = tg 48 x 10

largura do rio = 1,11 x 10

largura do rio = 11,1 m, sem necessidade de atravessá-lo.

PARTE B – Medidas de Tempo de Reação

Na Parte B1 é feita uma dinâmica, onde numa roda de alunos, a partir do momento em que é acionado o cronômetro, um começa apertando a mão do colega ao lado e este aperta a mão do próximo, e assim sucessivamente. Neste experimento, mede-se o tempo de ação e reação do corpo humano. Na Parte B2, pede-se para que calculemos o tempo de queda de uma esfera metálica, nas alturas de 50 cm, 1 m e da maior altura que conseguirmos. Esta experiência tem que ser repetida por dez vezes de cada altura, para que se entenda o conceito de exatidão e precisão através do cálculo do Desvio Padrão (SD).

Parte B 1

  • Material Utilizado: 42 pessoas (alunos + professor), cronômetro para identificar o tempo de inicio e fim da dinâmica em grupo, lápis e papel para anotações.

  • Procedimento: Em uma roda de alunos de mãos dadas, o professor aciona (com a mão esquerda) o cronômetro ao mesmo tempo em que ele aperta a mão do aluno à sua direita, este aluno ao sentir o “apertão” do professor, aperta a mão do colega também à direita e assim por diante até que o apertão chegue ao professor e ele trava o cronômetro obtendo assim o tempo total de reação de todos da roda. Repetimos o processo por dez vezes. Aí, dividimos o total de reações nas 10 tentativas, pela quantidade de participantes para obter o tempo médio de reação de cada aluno. Depois calculamos o desvio padrão. Fizemos uma tabela para facilite a explicação:

    Onde:

    ti = teste 1, teste 2, ...

    t (s) = tempo que o “apertão” leva para retornar ao local de partida.

    tm = total médio

    d = tm – ti (desvio) → ti = tm ± d

    participantes = 42

    repetitibilidade = 10 vezes

    t(a) = tempo e desvio por aluno

  • Ou seja:

ti = tm ± d

ti’ = 14,02 – 0,81 = 13,21 s

ti = (14,02 ± 0,81) s

ti” = 14,02 + 0,81 = 14,83 s

→ 13,21 ≤ ti ≤ 14,83 s

t(a) = (t ± d)

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