11,3 FEX1001

Roteiro/Relatório · Experiência 1

Algarismos significativos, teoria de erros e incertezas

Medir o mesmo objeto com quatro escalas da mesma régua e acompanhar o que acontece com o número de algarismos significativos, com a conversão de unidades e com o erro que se propaga até a área.

Esta é a única experiência da disciplina sem gráfico linear: o objeto de estudo é a medida em si. A página converte as unidades, calcula perímetro e área em cada escala, faz a estatística entre as cinco equipes e propaga o erro — mas preserva exatamente os algarismos que você digitar, porque é sobre eles que a experiência trata.

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Identificação

1 Medidas diretas [2,5]

a) Meça o comprimento C e a largura L do objeto com as quatro escalas da régua, cada uma na sua própria unidade. Preencha a linha da sua equipe e complete com os valores compartilhados pelas demais. Onde houver divergência no número de algarismos significativos, revise com a equipe correspondente até chegar a um consenso.

Tabela 1a — Medidas diretas de cada equipe, nas unidades de cada escala
metro [m] decímetro [dm] centímetro [cm] milímetro [mm]
Equipe CLCL CLCL

Cada escala tem uma resolução diferente: com a escala em metros sobra um algarismo duvidoso logo na primeira casa; com a escala em milímetros sobram vários certos. É essa diferença que a experiência quer evidenciar.

b–e) Converta as medidas da sua equipe para cada uma das unidades indicadas.

Os valores calculados aparecem com cinco algarismos significativos. O arredondamento para o número correto de algarismos, segundo a medida que os originou, continua sendo tarefa sua — é justamente o que se avalia aqui.

Tabela 1b–e — Medidas da sua equipe convertidas calculadas automaticamente
medido em m medido em dm medido em cm medido em mm
Expresso em CLCL CLCL

2 Medidas indiretas [2,5]

a) Perímetro P = C + C + L + L, calculado com as medidas da sua equipe nas escalas indicadas e expresso em cada unidade. A última linha combina escalas diferentes de propósito.

Tabela 2a — Perímetro calculada automaticamente
Cálculo(m)(dm)(cm)(mm)

b) Área A = C × L, nas mesmas condições.

Tabela 2b — Área calculada automaticamente
Cálculo(m²)(dm²)(cm²)(mm²)

3 Teoria de erros e incertezas [5,0]

a) Determine o erro de escala ΔEEsc de cada uma das quatro escalas, na unidade da própria escala.

ΔEEsc · metro [m]
ΔEEsc · decímetro [dm]
ΔEEsc · centímetro [cm]
ΔEEsc · milímetro [mm]

O valor é seu para decidir e justificar — a convenção adotada na disciplina define se é a menor divisão ou a metade dela. O mesmo erro vale para C e L numa dada escala.

b–d) Média, desvio médio e desvio padrão de C e L, calculados sobre as medidas das cinco equipes na Tabela 1a.

Tabela 3 (a–d) — Erro de escala e estatística entre equipes calculada automaticamente
metro [m] decímetro [dm] centímetro [cm] milímetro [mm]
CLCL CLCL

f) A área de referência vem das medidas CR e LR fornecidas pelo docente.

Medidas de referência fornecidas pelo docente
Valor MIncerteza ΔMUnidade UEscala utilizada
CR
LR

A propagação usada é ΔA = L̄·ΔC + C̄·ΔL, a forma conservadora para o produto. Troque o critério se a convenção da disciplina for outra — as tabelas e o relatório acompanham a escolha, e ela fica registrada no texto.

e–j) Área medida, área de referência, erros propagados e erros percentuais.

Tabela 3 (e–j) — Áreas, erros propagados e erros percentuais calculada automaticamente
metro (m²)decímetro (dm²)centímetro (cm²)milímetro (mm²)

Preencha a Tabela 1a para ver a comparação entre as escalas.

Análise e conclusões

As quatro escalas concordam dentro da própria incerteza? O que muda entre elas: o valor medido ou o erro? A conversão de unidades cria algarismos significativos que a medida não tinha?

Gerar relatório

Esta experiência usa um modelo LaTeX próprio, sem seções de linearização e gráfico linear, que ela não tem.