FA.nº1-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