FA.nº1-Erros e Incertezas
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7/31/2019 FA.n1-Erros e Incertezas
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MEDIO EM FSICA E QUMICA
DIFERENAS ENTRE MEDIR, MEDIO E MEDIDA DE UMA GRANDEZA
Medir comparar o valor de uma grandeza comum outro predefinido, que seconvencionou chamar unidade.
Medir comprimento de uma sala verificar quantas vezes a sala maiscomprida do que a unidade de comparao ometro.
Medio a operao que traduz o acto de medir.
Directa quando a comparao directaentre a grandeza a medir e uma outra damesma espcie, cujo valor se escolheupara unidade.
Os instrumentos s efectuam mediesdirectas.
Indirecta quando resultado da relaomatemtica entre grandezas de mediodirecta.
Para determinar a rea de uma sala necessrio efectuar a medio directa do seucomprimento e da sua largura
Usa-se a relao matemticaA = c x lPara determinar a rea da sala
Medida o resultado de uma operao chamadamedio, que se exprime atravs de umnmero, por vezes acompanhado de umaunidade e outras sem unidade (grandezaadimensional).
O comprimento da sala tem uma medida de4,0m e a sua largura em uma medida de 6,0m.A rea da sala tem uma medida de 24m2.
MODO DE EXPRIMIR UMA MEDIDA
NOTAO CIENTFICA
Os resultados das medies exprimem-se na notao cientfica, cuja frmula geral , em que e n um nmero inteiro, positivo ou negativo.
A ordem de grandeza de um nmero, expresso em notao cientfica, a potncia de 10 mais prximadesse nmero.
Quando a medida de uma grandeza expressa numa determinada unidade (SI) e o valor numrico fordemasiado pequeno, conveniente afectar o nome da unidade utilizada de prefixos adequados e que
servem para designar certos mltiplos ou submltiplos decimais da unidade SI.
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ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS
TIPOS DE DGITOSEm qualquer resultado de uma medio coerente com a escala, figuram os chamados algarismos significativos, quepodem ser:
Dgitos exactos (concordantes com as divises da escala) Um dgito aproximado ou incerto ( no exacto e corresponde a uma fraco da menor diviso da escala,
lida por estimativa)Exemplo: O valor 6,37 apresenta trs algarismos significativos: dois algarismos exactos (6 e 3) e um incerto (7), quepode ser lido por estimativa, por exemplo entre dois traos contguos da escala.
REGRAS DE CONTAGEM DOS ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS
O zero situado entre algarismos diferentes de zero significativo. Os zeros situados esquerda do primeiro algarismo diferente de zero no so significativos. Os zeros situados direita da vrgula e a seguir a algarismos diferentes de zero so significativos.
OPERAES COM ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS
Regras para arredondamentos
1 - Escolher a casa decimal at onde se quer fazer a aproximao.2 - Como arredondar o algarismo seguinte ao da casa decimal seleccionada:
- se for inferior a 5 desprezar esse algarismo;- se for superior a 5 acrescentar uma unidade.- se for igual a 5 e o algarismo da casa decimal escolhida for
Par manter esse algarismo, ex: 3,245 3,24 Impar aumentar uma unidade, ex: 3,255 3,26
Operaes com algarismos significativos
Operao Resultado da operao Exemplos
Adio esubtraco
O nmero de casas decimais doresultado da operao o mesmodaquele que tiver menor nmerode casas decimais.
Ex.1:
Ex.2:
Multiplicao ediviso
O nmero de algarismossignificativos do resultado igualao do factor com menor nmerodesses algarismos.
Ex.1:
Ex.2:
Operaes emcadeia
Arredondar no final das operaes,de acordo com as regrasenunciadas.AxB=C CxD=EEm clculos intermdios deveutilizar-se um algarismo emexcesso, para que o rigor doresultado final no seja afectado.
Ex.:
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ERROS QUE AFECTAM AS MEDIES.EXATIDO E PRECISO
Erros sistemticos Erros fortuitos ou acidentais
- tm sempre as mesmas causas;
- apresentam variao sempre no mesmo sentido;
- podem ser detectados e corrigidos.
Exemplos:
- m calibrao do aparelho;
- deficiente posio do
observador (erros de
paralaxe);
- deficincias do
mtodos utilizado;
- deficincia das condies de operao
(temperatura e presso desadequados, ).
- tm causas pontuais e so imprevisveis;
- variam de forma aleatria (resultado maior ou
menor do que o verdadeiro);
- podem ser minimizados mas nuncaeliminados.
Exemplos:
- deficiente leitura das escalas (limitaes na
capacidade de viso leitura do algarismo
incerto);
- ms condies da operao (correntes de
ar, flutuaes da corrente elctrica, variaes
de temperatura e/ou presso, vibraes, ).
afetam a EXATIDO afectam a PRECISO
EXATIDO: a aproximao entre os resultados da medio e o valor aceite como verdadeiro.
- tanto maior quanto maior for a proximidade entre o resultado da medio e o valor verdadeiro.
PRECISO: a aproximao entre os resultados de duas ou mais medies de uma mesma grandeza.
- tanto maior quanto maior for a proximidade entre os resultados das vrias medies.
CLCULO DOS ERROS
Erro absoluto, Ea o mdulo da diferena entre o valor da medio (xi) e o valor exacto da grandeza.
exactoia xxE
Erro relativo, Er a razo entre o erro absoluto e o valor exacto.
exacto
exactoi
rx
xxE
NOTA: COMO NO H O VALOR EXACTO, PORQUE DETERMINADO EXPERIMENTALMENTE, UTILIZA-SE A MDIADOS RESULTADOS.
MDIA OU VALOR MAIS PROVVEL
Os efeitos provocados pelos erros acidentais podem ser minimizados repetindo vrias vezes a medio e
considerando o resultado da medio como a mdia dos resultados obtidos nas diferentes medies. Assim, para
minimizar os efeitos dos erros acidentais, deve efectuar-se, no mnimo, 3 medidas e utilizar a MDIA como o
resultado experimental:
N
Nx...2x1xx N n. de medidas
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INCERTEZAS
Por conveno, a incerteza de um aparelho / medio :
- metade da diviso da escala do aparelho, nos aparelhos analgicos;
- valor da sensibilidade dos aparelhos digitais (menor valor lido no aparelho).
Exemplos:
- Medio do comprimento, , com uma rgua, cuja menor diviso da escala o milmetro
Incerteza : 0,5 mm Registo correcto de uma medio: =(25,70,5) mm=(2,570,05) cm
- Medio de uma massa, m, numa balana digital em que o menor valor da escala a dcima de grama (1 casa
decimal)
Incerteza : 0,1 g Registo correcto de uma medio: m=(20,60,1) g
INCERTEZA ABSOLUTA DE UMA LEITURA: o erro mximo que se pode cometer ao efectuar a leitura.
Numa srie de medies, a incerteza absoluta o maior valor entre:
- maior desvio ao valor exacto (ou mdia);
- incerteza associada escala.
CARACTERSTICAS DOS APARELHOS DE MEDIDA
Exemplo: Rgua
AlcanceValor mximo que
consegue medir30,00 cm
Natureza Menor diviso da escala 0,10 cm
Limite de tolerncia (incerteza)Metade da menor diviso
da escala0,05 cm