Erros de medida em medições repetidas de comprimento
FísicaMedidas e incertezasIdades 15–16Laboratório virtual
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Uma régua de resolução ajustável mede uma barra de metal várias vezes; cada leitura aparece com meio segundo de intervalo, com uma vista ampliada da escala. O erro aleatório espalha as leituras em torno de um valor, enquanto o erro sistemático desloca todo o conjunto para longe do valor verdadeiro. O programa calcula a média, o desvio absoluto de cada leitura e o desvio absoluto médio, e soma o erro do instrumento para obter o erro absoluto da medida; depois apresenta o resultado como x̄ ± Δx junto com o erro relativo em porcentagem.
Aula: Erros na medida de uma grandeza física
O que mostra
Nenhuma medida é exata. Erros aleatórios, como pequenos deslizes na leitura de uma escala, espalham as leituras repetidas dos dois lados de um valor, por isso a média de muitas leituras é mais confiável. Erros sistemáticos, como uma régua com o zero deslocado, desviam todas as leituras no mesmo sentido e não diminuem com a repetição da medida. O erro instrumental costuma ser tomado como metade da menor divisão da escala. Comparar a média com o comprimento verdadeiro conhecido mostra a diferença entre precisão (o quanto as leituras concordam entre si) e exatidão (o quanto se aproximam do valor verdadeiro).
Como usar
Comece com a régua de 1 mm, poucas leituras e algum desvio do zero. Clique em Medir N vezes, observe as leituras aparecerem uma a uma e compare a média com o valor verdadeiro. Aumente o Número de leituras e note que a média se estabiliza, mas o desvio permanece. Em seguida, coloque o Erro sistemático (zero da régua deslocado) em 0 e varie a Flutuação aleatória da leitura; por fim, compare as opções de Resolução da régua: 1 mm, 0,5 mm e 0,1 mm.
Parâmetros que você pode mudar
- Resolução da régua 1 mm (régua), 0,5 mm, 0,1 mm (paquímetro)
- Número de leituras 3–20 vezes
- Comprimento verdadeiro da barra 50–200 mm
- Erro sistemático (zero da régua deslocado) -2–2 mm
- Flutuação aleatória da leitura 0–2 mm
Perguntas para explorar
- Por que fazer mais leituras não elimina um erro sistemático?
- Como muda o erro instrumental ao trocar a régua de 1 mm pelo paquímetro de 0,1 mm?
- Como você poderia detectar que o zero de uma régua está deslocado antes de começar a medir?
