Questão 7 - Uma estudante realiza as medidas de comprimento e de massa de uma peça metálica uniforme, sem irregularidades visíveis, utilizando um paquímetro e uma balança semianalítica calibrados adequadamente. A estudante sabe utilizar os aparelhos de medição com destreza e confiança e conhece uma fórmula teórica precisa para calcular o volume da peça. Para fazer a estimativa de erro do cálculo da densidade da peça, a estudante deve levar em conta os erros:
Escolha uma opção:
a.
de escala.
Escolha uma opção:
de escala.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos uma estudante que mediu o comprimento e a massa de uma peça metálica usando um paquímetro e uma balança semianalítica, que estão devidamente calibrados. Ela quer calcular a densidade da peça e, para isso, precisa estimar o erro nesse cálculo. A matéria que vamos mexer aqui é Estimativa de Erros em Medições. Para resolver, vamos precisar entender os diferentes tipos de erros que podem ocorrer nas medições de comprimento e massa.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que a densidade ($ \rho $) é calculada usando a fórmula:
Como a peça é uniforme e sem irregularidades, o volume pode ser calculado a partir do comprimento medido com o paquímetro usando alguma fórmula geométrica.
Passo 3
Agora, para estimar o erro na densidade, precisamos considerar os erros nas medições de massa e comprimento. Existem diferentes tipos de erros que podem ocorrer:
- Erros Sistemáticos (ou de Escala): São erros constantes que afetam todas as medições de forma semelhante. Geralmente, estão relacionados a problemas de calibração dos instrumentos.
- Erros Aleatórios: Variam de uma medição para outra e são causados por pequenas flutuações durante o processo de medição.
- Erros de Leitura: Relacionados à dificuldade de ler corretamente a escala do instrumento.
- Erros Humanas: Causados por falhas na utilização do instrumento.
Passo 4
Na questão, foi mencionado que os instrumentos estão calibrados adequadamente e que a estudante sabe usá-los com destreza e confiança. Isso significa que erros sistemáticos ou de escala provavelmente foram minimizados ou eliminados. Portanto, o foco deve ser nos erros que ainda podem ocorrer apesar da boa calibração e habilidade, ou seja, nos erros aleatórios.
Passo 5
Os erros aleatórios são importantes porque, mesmo com instrumentos precisos e usuários habilidosos, pequenas variações podem ocorrer nas medições. Esses erros afetam a precisão dos resultados e devem ser considerados na estimativa do erro final na densidade calculada.
Passo 6
Portanto, para estimar o erro no cálculo da densidade da peça metálica, a estudante deve levar em conta os erros aleatórios nas medições de comprimento e massa.
Resposta
A estudante deve levar em conta os erros aleatórios nas medições para estimar o erro no cálculo da densidade da peça.