Atividade 1

Universidade Federal de Itajubá
ICE – DFQ
Disciplina de Metodologia Científica
Laboratório 1
Medidas e Incertezas
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.
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.
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!!!).
FAÇA:
1)
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.
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
2)
3)
4)
5)
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.
v
Pense e Responda na folha de dados:
I)
II)
III)
IV)
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?
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).
Por exemplo, em uma medida com uma régua
milimetrada, teríamos:
medida =  39,2 
0,5  mm
unidade
Valores lidos
Valor estimado
Incerteza
ou erro de
medida,
1mm / 2
V)
Vista a explanação anterior, qual é a incerteza (ou
erro de medida) associada a cada uma das réguas
utilizadas?
VI)
Re-expresse corretamente suas medidas de
comprimento e largura, levando em conta as
incertezas e unidades de medida (ver dicas).
w
DICAS:
1) Precisão de um instrumento é o menor algarismo
significativo que se pode ler diretamente nele.
2) 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.
3) Expressando medidas:
C  2,31  0,03 m
Caso certo
C  2,31  0,03
Erro comum:
falta da unidade
C  2,3  0,03 m
C  2,315  0,03 m
C  2,31  0,032 m
Erros com
algarismos
significativos
4) Regras de arredondamento (no exemplo, para a 2a casa):
0,027  0,03
0,013  0,01
0,035  0,04
0,065  0,06
Arredondamento quando o número é maior que a metade.
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.
5) Propagação de erros:
* Adição ou Subtração
A  a   a 
B  b   b 
A  B  a  b   a  2   b 2 
* Multiplicação
A  a   a 
B  b   b 
A  B  a  b  b   a  2  a   b 2 
A mais…
- O que é uma medida?
http://www.dfn.if.usp.br/~suaide/aulas/2006.fap0152/ArtigoMedidas.pdf
- Estude as notas das aulas!
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