A temperatura é sempre uma fonte de erros aleatórios ou sistemáticos? Justifique sua resposta com um exemplo.

Passo 1

Beleza, então a pergunta é: “A temperatura é sempre uma fonte de erros aleatórios ou sistemáticos? Justifique com um exemplo.” Isso cai em Erros de Medida, onde a gente aprende dois tipos principais de erro: aleatório e sistemático. Para responder, vamos precisar:
  1. Entender o que é erro aleatório e o que é erro sistemático.
  2. Ver como a temperatura pode gerar cada um desses erros.
  3. Dar um exemplo prático pra ficar claro.

Passo 2

Primeiro, o que é erro aleatório? É aquele erro que muda de uma medição pra outra sem padrão definido, tipo “vai e vem” de valores por causa de flutuações pequenas e imprevisíveis.
Já o erro sistemático é um desvio constante, pras medidas ficarem sempre “puxadas” pro mesmo lado. Ele não some fazendo mais medições; é lá, sempre empurrando o valor.

Passo 3

Como a temperatura gera erro aleatório? Pense num sensor de tensão (um termopar, por exemplo). Por causa de pequenas variações térmicas no equipamento e no ambiente, a tensão de saída oscila um pouquinho a cada leitura. Essas flutuações, que não seguem padrão, são erros aleatórios.

Passo 4

E como a temperatura gera erro sistemático? Imagine que você mede o comprimento de uma régua de aço a 20 °C, mas depois faz todas as medições a 30 °C sem compensar. A régua vai se expandir de forma previsível, deslocando todas as suas leituras. A expansão térmica de um objeto é dada por
De
onde
é o coeficiente de dilatação térmica do material,
é o comprimento original,
é a variação de temperatura.
Como essa mudança é sempre na mesma direção (aumenta ou diminui o comprimento), ela gera um erro sistemático.

Passo 5

Exemplo resumido:
  • Erro aleatório por temperatura: meu termômetro eletrônico fica “piscando” uns centésimos de grau a mais ou a menos a cada segundo por causa de ruído térmico.
  • Erro sistemático por temperatura: se eu usar uma régua de aço a 0 °C e depois a 50 °C, meu valor de comprimento vai ficar sempre maior que o real, porque a régua expandiu e eu não corrigi isso.

Resposta

A temperatura pode ser fonte tanto de erros aleatórios (por flutuações imprevisíveis, como ruído térmico) quanto de erros sistemáticos (por deslocamentos constantes, como dilatação térmica).

Exercícios relacionados