Enunciado

a) Uma estudante mede dois valores x e y como

x = 10 ± 1   e   y = 20 ± 1

Qual a melhor estimativa para o produto deles, q=x*y? Usando os maiores valores prováveis para x e y (11 e 21), calcule o maior valor provável de q. Similarmente, determine o menor valor provável de q e, depois, o intervalo no qual q provavelmente se encontra. Compare o seu resultado com o dado pela regra 2.28.

b) Faça o mesmo para as medidas

x = 10 ± 8   e   y = 20 ± 15 .

Passo 1

a) Nós temos os valores:

x = 10 ± 1   e   y = 20 ± 1

Com isso, podemos dizer que a multiplicação de x por y, no melhor valor, ou seja, considerando somente os melhores valores para x e y, será:

q = x * y = 10 * 20 = 200

Passo 2

Se formos pensar nos maiores valores prováveis para esta multiplicação, temos que adicionar o valor da incerteza no valor de cada elemento do produto, certo? Logo, teremos que x passa a ser 11, e y passa a ser 21! Tendo, assim, a seguinte multiplicação:

q = x * y = 11 * 21 = 231

Passo 3

Para o menor valor de q, fazemos o mesmo que fizemos no passo 2, porém subtraímos o valor da incerteza, ou seja, x passa a ser 9 e y passa a ser 19. Assim, teremos:

q = x * y = 9 * 19 = 17 1

Com isso, teremos que o melhor valor, de 200, pode variar entre os limites 171 a 231. A diferença destes limites é de 231-171=30. Assim, temos que o resultado a partir da regra 2.28, que é de q = 200 ± 30 e apresenta boa concordância!

Passo 4

b) Vamos realizar o mesmo para os valores:

x = 10 ± 8   e   y = 20 ± 15

O maior valor provável de acordo com os valores de x e as incertezas é:

q = 10 + 8 * 20 + 15 = 18 * 35 = 630

O mesmo, para o menor valor provável:

q = 10 - 8 * 20 - 15 = 2 * 5 = 10

Passo 5

A partir destes valores, podemos concluir que o melhor valor para q seria de 10*20=200, mas ele variou de 10 até 630, provando que, para este caso, a regra 2.28 não se aplica. Isso ocorre porque esta regra se aplica apenas quando todas as incertezas fracionárias são pequenas quando comparadas ao valor 1. Logo, aqui não se aplica isso, já que obteve um limite enorme de incerteza.

Resposta

a) q = 200 ± 30

b) q = 200 ± 620 , sendo provado que para este caso, a regra 2.28 não se aplica!

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