1. Noções sobre medidas físicas: algarismos significativos. Desvios e erros. Análise Dimensional.

22.06 primeiro dia do blog, bem vou começar a postar o conteúdo de forma a tentar terminar e contribuir com o conhecimento mútuo. vamos lá então.
A física e uma ciência cujo objeto de estudo e a Natureza. Assim, ocupa-se das a ções fundamentais entre os constituentes elementares da mat eria, ou seja, entre os átomos e seus componentes. Particularmente na Mecânica,estuda-se o movimento e suas poss veis causas e origens. Ao estudar um dado fenômeno fí sico interessa-nos entender como certas propriedades ou grandezas associadas aos corpos participam desse fenômeno. O procedimento adotado nesse estudo e chamado de m etodo cientico, e é basicamente composto de 3 etapas: observa cão, racioc nio (abstra ção) e experimenta ção. A primeira etapa e a observa ção do fenômeno a ser compreendido. Realizam-se experiências para poder repetir a observa ção e isolar,se necess ario, o fenômeno de interesse. Na etapa de abstra ção, propõe-se um modelo (hipótese) com o proposito de explicar e descrever o fenômeno. Finalmente, esta hipotese sugere novas experiências cujos resultados irão ou não confirmar a hipótese feita; se ela se mostra adequada para explicar um grande numero de fatos, constitui-se no que chamamos de uma lei f sica. Estas leis s~ao quantitativas, ou seja, devem ser expressas por fun ções matem áticas. Assim, para estabelecermos uma lei fí sica est a implicito que devemos avaliar quantitativamente uma ou mais grandezas f sicas, e portanto realizar medidas.E importante notar que praticamente todas as teorias f sicas conhecidas representam aproxima ções aplic aveis num certo domi nio da experiência. Assim, por exemplo, as leis da mecânica cl assica são aplic aveis aos movimentos usuais de objetos macrosc opicos, mas deixam de valer em determinadas situa ções. Por exemplo, quando as velocidades são compar aveis com a da luz, deve-se levar em conta efeitos relativi sticos. J a para objetos em escala atômica, e necess ario empregar a mecânica quântica. Entretanto, o surgimento de uma nova teoria não inutiliza as teorias precedentes. E por isso que continuamos utilizando a mecânica newtoniana, desde que estejamos em seu domi nio de validade.


Por muito tempo se utilizou unidades de medida impressisas, como o palmo, o pe, dentre outras, que acabou gerando grandes problemas, principalmente no comercio pela falta de um padrao.

Por esse motivo a academia de Ciencia da Franca, em 1789, criou um sistema de medidas baseado em um padrao, e nao em uma medida arbitraria. denominado SISTEMA METRICO DECIMAL que era formado por tres unidades fundamentais bsicas: o metro, o segundo e o quilograma.

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADE (SI)

Bem agora irei lhes apresentar formalmente o SI, em diversas questoes irao aparecer algo como "utilizando as unidades SI" , o sistema internacional de unidades na realidade surgiu por cauda do aumento no comercio entre paises, logo se viu a necessidade de abrangir o sistema e criar outras medidas oficiais alem das ja adotadas.. Nelas contam as sete grandezas adotadas pela Organizacao Internacional de Normatizacao (ISO) que sao: comprimento, massa, tempo, corrente eletrica, temperatura termodinamica, quantidade de materia e intensidade luminosa.
É através das grandezas físicas que nós medimos ou quantificamos as propriedades da matéria e da energia. Estas medidas podem ser feitas de duas maneiras distintas:

de maneira direta:

-quando medimos com uma régua o comprimento de algum objeto;-quando medimos com um termômetro a temperatura do corpo humano;-quando medimos com um cronômetro o tempo de queda de uma pedra.

de maneira indireta:
-quando medimos, através de cálculos e instrumentos especiais, a distância da Terra ao Sol;-quando medimos, através de cálculos e instrumentos especiais, a temperatura de uma estrela;-quando medimos, através de cálculos, o tempo necessário para que a luz emitida pelo Sol chegue à Terra.Os algarismos significativos de um número são os dígitos diferentes de zero, contados a partir da esquerda até o último dígito diferente de zero à direita, caso não haja vírgula decimal, ou até o último dígito (zero ou não) caso haja uma vírgula decimal,
De acordo com o postulado de Gauss:
"O valor mais provável que uma série de medidas de igual confiança nos permite atribuir a uma grandeza é a média aritmética dos valores individuais da série".
Algarismos significativos são os algarismos corretos de uma medida (contados a partir do primeiro algarismo diferente de zero) e o seu primeiro algarismo duvidoso.
O número 3,85 tem três algarismos significativos. Se expressarmos o número como 3,8500, teremos cinco algarismos significativos, pois os zeros à direita dão maior exatidão para o número.
Exemplos:
a) 43,5 → possui 3 algarismos significativos
b) 8300,0 → possui 5 algarismos significativos
c) 0,032 → possui 2 algarismos significativos
d) 0,009200 → possui 4 algarismos significativos
e) 23400 → possui 3 algarismos significativos

Conclusões minhas.
Ok, pensemos o seguinte os algarismos significativos, são aqueles números que realmente estão dizendo sobre o número. Tá bom, ficou extremamente redundante. Porém pensemos o seguinte: se eu colocar o número 0,02 ele tem 1 algarismo significativo, pois poderíamos correr a virgula e o único número que realmente importaria seria o 2, só que não sabemos realmente se ele é exatamente esse número, pois pode ser que seja um arredondamento de 0,0284020202 .. logo consideramos o último número como sendo duvidoso, e quantos mais números tenham mais exato é 0,02 é diferente de 0,020 que tem o Zero a DIREITA também como significativo pois dá uma maior definição ao número.

Desvios e erros
Então, de forma simples existe uma teoria denominada "teoria dos erros" que diz em essência o seguinte: Medir é um ato de comparar , e essa comparação envolve erros que podem ser dados de diversas maneiras (erro do operador, instrumentos, influência do meio externo, etc) , o que devemos analisar é as consequências na medida avaliada. Como não precisamos de um estudo mega detalhado sobre o caso, temos em resumo que:

ERRO é a diferença entre um valor obtido ao se medir uma grandeza e o valor real ou correto da mesma. 

DESVIO é a diferença entre um valor obtido ao se medir uma grandeza e um valor adotado que mais se aproxima do valor real.