A LISTA DE EXERCÍCIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL

LISTA DE EXERCÍCIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL I

Prof. Romel Menezes Araujo

1 – Em termos rudimentares, o paquímetro é um instrumento que permite medirmos a distância entre dois pontos oposto. Em termos práticos é um dos mais populares instrumentos que possibilita determinarmos a distância entre dois pontos, fornecendo leituras com décimos de milímetros. Existem diversos tipos de paquímetros. São paquímetros eletrônicos digitais, paquímetros mecânicos com relógio e paquímetros simples com nônio. Além de paquímetros especiais tais como, paquímetro de profundidade, paquímetro para dentes de engrenagem, entre outros modelos e tipos.  João trabalha numa indústria de fabricação de peças para automóveis e precisa construir peças na forma cilíndrica. Utilizando-se de um paquímetro simples com nônio de incerteza 0,2 milímetros, ele fez várias medidas como as dadas na tabela abaixo.

Baseado nos dados de João, determine:

1. A média e o desvio padrão.
2. A incerteza tipo A e a incerteza combinada.
3. Calcule o erro relativo em relação a uma régua, sabendo que medida da régua foi de 23 mm para o diâmetro  externo, 19 mm para o diâmetro interno e 54 mm para a altura. A incerteza da régua é de 0,5 mm.
4. O que você pode dizer da precisão desses dois instrumentos?

2 – Jean Louis Palmer apresentou, pela primeira vez, um micrômetro para requerer sua patente. O instrumento permitia a leitura de centésimos de milímetros, de maneira mais simples. Com o decorrer do tempo, o micrômetro foi aperfeiçoado e possibilitou medições mais rigorosas e exatas do que o paquímetro. A tabela abaixo mostra algumas medidas feitas por um micrômetro e um paquímetro analógico de simples leitura para uma esfera. O micrômetro tem uma incerteza de 0,05 mm e o paquímetro de 0,2 mm. Determine o erro relativo em relação aos dois instrumentos, com as medidas em centímetros e em pés(ft). Você observou alguma diferença? Se realmente existiu explique porquê.

  Obs: 1 cm = 10 mm e 1 ft = 304,8 mm

3 - Quando pensamos em algo “elástico” logo associamos em alguma coisa que pode ser “esticada” ou “comprimida” através da aplicação de uma força, por exemplo, uma mola. Roberth Hooke (1635-1703) estudou cuidadosamente várias situações em que uma mola sofria deformações. Considere uma mola com seu comprimento natural L0 fixada por uma das suas extremidades a um suporte (figura 1). Ao aplicarmos uma força de intensidade F a mola distenderá passando a ter um comprimento L1 ou L2 dependendo da intensidade da força. A diferença entre L0 e L1 ou L2 será a deformação x sofrida pela mola, ou seja, o quanto ela foi esticada.

Vejam na figura 1 que ao acrescentarmos massas de diferentes pesos (forças) também temos uma mudança no alongamento da mola, e quanto maior a força aplicada (casos 1 e 2) maior é o valor da deformação x (compare x1 e x2). Isso mostra que há uma relação direta entre a força aplicada e a deformação sofrida pela mola. Hooke também estudou a deformação sofrida em várias molas diferentes (mais rígida ou menos rígida) ao acrescentar massas com o mesmo peso (compare L1 e L3). Ele conclui que o valor da distensão da mola também dependia do tipo de material da qual ela era feita, e quanto mais rígida fosse a mola maior deveria ser a força aplicada para produzirmos uma mesma deformação x (compare L1 com L3). 

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