Quais são algumas razões para erros no cálculo de densidade?

Escrito por john brennan | Traduzido por mariana pelicano
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Quais são algumas razões para erros no cálculo de densidade?
Nem todos os instrumentos de medida oferecem o mesmo nível de exatidão e precisão (BananaStock/BananaStock/Getty Images)

Densidade é massa sobre volume, então ao medir a densidade, você encontra a massa do objeto e divide por seu volume medido. Todas as medidas incluem alguma incerteza, no entanto, e alguns tipos de erros podem aumentar ainda mais a incerteza em seu cálculo. Aqui estão algumas causas comuns de erros em medidas de densidade.

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Volume líquido

Existem muitos instrumentos diferentes que você pode usar para medir volume líquido -- copos medidores de cozinha, béqueres, cilindros graduados e pipetas volumétricas são alguns exemplos. Infelizmente, nem todos esses instrumentos oferecem o mesmo nível de exatidão e precisão. Béqueres e copos medidores são os menos precisos entre esses. Cilindros graduados são um pouco mais precisos e pipetas volumétricas são as mais precisas entre essas ferramentas. Dependendo do tipo de instrumento utilizado, sua medida de volume pode ter um nível de erro ou incerteza maior -- em outras palavras, se você usa um béquer para medir o volume, sua medida pode potencialmente se afastar muito mais do valor real do que se usar uma pipeta volumétrica.

Volume sólido regular

Se um sólido tem uma forma regular, como um cubo ou um cilindro, seu volume é fácil de se calcular usando simples fórmulas geométricas. Você precisará medir seu comprimento, raio e assim por diante, no entanto; consequentemente, a régua que você usará para medir introduz nova possibilidade de erro, já que sua medida será tão precisa quanto o instrumento usado. Além disso, se a forma do sólido apresenta irregularidades -- um entalho no topo do cubo -- seu cálculo de volume se afasta do real pela quantidade de irregularidades.

Volume sólido irregular

Se um sólido tem forma irregular (por exemplo, aparas de madeira), você precisará usar cálculo para calcular o volume e isso pode se tornar muito difícil, dependendo da forma do objeto. Nesse caso, é melhor determinar o volume submergindo o objeto em líquido e verificando qual foi a mudança de volume. Porém, você deve escolher um líquido no qual o objeto afunde, não flutue, e também é importante assegurar-se que o objeto não absorva o líquido. Se você usar, por exemplo, aparas de madeira em água, as aparas vão flutuar e absorver parte da água, distorcendo sua medida de volume.

Temperatura

A densidade varia com a temperatura. Com a gama de temperatura que encontramos no cotidiano, essa variação é desprezível para muitas substâncias. Isso introduz outra possibilidade de fonte de erro, no entanto, pois se você mede a densidade a uma certa temperatura, seu resultado pode não ser válido a uma diferente. Além disso, a densidade de um gás varia muito com a pressão e a temperatura, então, para um gás, seu resultado apenas é válido sob determinadas condições.

Massa e outras considerações

A última possibilidade de fonte de erro é a medida da massa. Tipicamente, a massa é medida usando uma balança. A precisão de sua medida dependerá do tipo de balança usada. Uma balança de cozinha, por exemplo, é provavelmente menos precisa que uma calibrada em um laboratório de química. Geralmente, cientistas levam em conta essas possibilidades de fontes de erro quando fazem medidas representando um certo valor. Em outras palavras, ao invés de representar a densidade apenas como "X", ela é representada como "X +/- Y". Quanto maior a incerteza, maior será o "Y", para que esse valor lhe dê uma ideia da proximidade de sua medida.

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