Proponha, descreva e justifique um procedimento experimental para determinar a densidade de uma amostra sólida…

Questão

Proponha, descreva e justifique um procedimento experimental para determinar a densidade de uma amostra sólida de forma irregular. Inclua materiais, medidas, fórmulas, tratamento de erro e como comunicar os resultados (tabelas/figuras).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Procedimento modelo: 1) Materiais: balança digital (±0,001 kg), proveta graduada ou béquer com escala de 1 mL (±1 mL), recipiente maior, termômetro. 2) Medidas: pesar a amostra para obter m ± ?m. Encher a proveta com água até um volume V_i e registrar. Submergir totalmente a amostra, registrar novo volume V_f; volume deslocado V = V_f - V_i (em m³; 1 mL = 1×10?6 m³) com incerteza ?V (p.ex. ±1 mL). 3) Cálculo: densidade ? = m / V (kg·m?³). 4) Tratamento de erro: estimar incertezas relativas: (??/?) ˜ v[(?m/m)² + (?V/V)²]; então ?? = ?·(??/?). Exemplo numérico: m = 0,650 kg ±0,001 kg; V = 240 mL = 2,40×10?4 m³ ±1 mL = ±1,00×10?6 m³ ? ? = 0,650 / 2,40×10?4 = 2,708×10³ kg·m?³. Rel. ?m/m = 0,001/0,650 = 0,00154; ?V/V = 1×10?6 / 2,40×10?4 = 0,00417; (??/?)=v(0,00154²+0,00417²)=0,00439 ? ??˜11,9 kg·m?³. Resultado: ? = (2,708 ±0,012)×10³ kg·m?³. 5) Comunicação: apresentar tabela com m, V_i, V_f, V, cálculos intermediários e incertezas; plotar barras de erro se comparar materiais; discutir fontes de erro (vazamento, bolhas, precisão da escala, temperatura da água que afeta densidade) e como reduzir (repetições, proveta de maior precisão, controle de temperatura).

Explicação

O procedimento experimental proposto é claro e detalha todos os materiais e etapas necessárias para a determinação da densidade de um sólido irregular, garantindo a precisão dos resultados. A inclusão de cálculos de incerteza e tratamento de erro demonstra uma compreensão dos fatores que podem afetar a medição, permitindo uma avaliação crítica dos dados obtidos. Além disso, a comunicação dos resultados por meio de tabelas e discussões sobre fontes de erro assegura a transparência e a reprodutibilidade do experimento.

Raio-X da questão

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