Meça o tempo que o disco demora em completar o percurso, por cinco vezes. Calcule a média e a combinação das incertezas. Complete a tabela:
Medida |
|
---|---|
|
|
1 | |
2 | |
3 | |
4 | |
5 | |
Média
|
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos medir o tempo que um disco leva para completar um percurso, fazendo isso cinco vezes. Depois, vamos calcular a média desses tempos e a incerteza associada a essa média. Para isso, vamos usar conceitos de média aritmética e cálculo de incerteza, que fazem parte da matéria de Física Experimental.
Passo 2
Vamos começar registrando cinco medições do tempo que o disco leva para completar o percurso. Suponha que, após cinco tentativas, você obteve os seguintes valores em segundos:
Medida |
|
---|---|
1 | 2,50 |
2 | 2,55 |
3 | 2,52 |
4 | 2,48 |
5 | 2,53 |
Passo 3
Agora, vamos calcular a média desses tempos. A média aritmética é a soma de todos os valores dividida pela quantidade de medições. A fórmula para a média (
) é:
Substituindo pelos valores:
Podemos arredondar para duas casas decimais:
Passo 4
Em seguida, precisamos calcular a incerteza associada à média. A incerteza pode ser estimada usando o desvio padrão das medições e o erro padrão da média. Primeiro, calculamos a variação de cada medição em relação à média:
Calculando para cada medição:
- Para
: - Para
: - Para
: - Para
: - Para
:
Agora, calculamos o desvio padrão (
):
Calculando cada termo:
Somando:
Dividindo por
:
Tirando a raiz quadrada:
O erro padrão da média (
) é:
Podemos arredondar para duas casas decimais:
Passo 5
Agora, vamos preencher a tabela com as medições feitas e a média com a incerteza:
Medida |
|
---|---|
1 | 2,50 |
2 | 2,55 |
3 | 2,52 |
4 | 2,48 |
5 | 2,53 |
Média
|
|
Resposta
Após realizar cinco medições, a média do tempo que o disco demora para completar o percurso é de
, com uma incerteza combinada de
. Portanto, a média com a incerteza é
.
Exercícios relacionados
Calcule o Erro relativo percentual, entre os momentos de inércia pelo formato do objeto e conservação de energia mecânica:
. Comente os resultados obtidos.
Nesta parte deverá ser obtido o valor do momento de inércia através da aplicação da conservação da energia mecânica. Um dos objetivos é verificar a validade da aplicação de tal principio.
O que é o momento de inércia e como se calcula? Quais variáveis que não se alteram independente do objeto?
O que ocasiona o movimento de rotação? Existe rotação sem atrito? Como o torque influencia?