op unitarias (relatorio vi)
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1. Introdução
Nos gráficos cartesianos, a linha que une os diferentes pontos assinalados é uma
curva que pode, em alguns casos, ser representada por uma função conhecida.
Logicamente, o gráfico mais fácil de ser traçado e analisado (interpretado) é uma reta,
portanto, é comum efetuar-se transformações nas variáveis, de modo a se obter uma reta.
1.1 Escalas Logarítmicas
Se o gráfico dos valores tabelados em uma experiência for uma curva, a sua função
pode não ser de fácil determinação. Algumas vezes, funções deste tipo podem ser
determinadas pelo uso adequado dos papéis logarítmicos: papel mono-logarítmico
(mono-log) e o papel dilogarítmico (log-log). O papel log-log possui escala logarítmica
nos dois eixos. O melhor papel a ser utilizado dependerá dos dados obtidos
experimentalmente.
Numa escala linear (papel milimetrado), como já foi visto, a distância entre os
traços consecutivos representa sempre o mesmo intervalo da grandeza a ser representada.
Numa escala logarítmica, isto não acontece. As distâncias entre os traços não são lineares,
ou seja, o passo é variável. A escala logarítmica é constituída de DÉCADAS. Uma década
é uma escala contida em um comprimento L, iniciando pelo número 10N e terminando no
número 10N+1, sendo N um número inteiro negativo, nulo ou positivo, isto é, N ∈ Z
.Entre estes números são colocados os algarismos inteiros de 2 a 9, representando os
múltiplos de 10N.
1.1.1 Observações:
No papel logaritmo, os pontos estarão representando os logaritmos dos números,
portanto, para se construir o gráfico basta marcar diretamente os pontos correspondentes
aos valores de x e y nos eixos logarítmicos. Então, a função do papel logaritmo é poupar o
trabalho de se extrair os logaritmos de todos os valores de x e y.
1.2 Papel Log-log
Ao construir um gráfico em um papel milimetrado, e a curva obtida for do tipo
y=axk, onde a e k são constantes a serem encontradas para que a função y(x) seja
determinada, caso fosse possível construir um gráfico de y em função de xk, que seria
uma reta passando pela origem, a constante a seria determinada através do coeficiente
angular desta reta. No entanto, isto não é possível, pois, não conhecendo o valor de k, não
se pode obter os valores de xk. Para resolver esse problema, aplica-se o operador
logaritmo em ambos os lados da expressão y = axk, resultando log( y) = log(a) + k log(x) .
A expressão resultante será uma reta do tipo Y = A + kX, sendo Y = log( y), A=log(a) e
X= log( x) . Note que A e k são, agora, facilmente obtidos fazendo uso do gráfico dessa
reta: k é a inclinação da reta; A (e consequentemente a) é obtido fazendo X = 0, o que
implica x = 1, por extrapolação da reta.
O coeficiente angular da reta Y = A +kX é determinado por:
k= ∆Y∆ X
=Y 2−Y 1
X2−X1
=log ¿¿
1.2.1 Observação:
- No papel log-log o coeficiente angular da reta pode ser encontrado diretamente do
gráfico, medindo Δy e Δx com uma régua e dividindo Δy por Δx.
1.3 Coordenadas Logarítmicas
Na figura abaixo, indica-se a sistemática de elaborar uma escala logarítmica.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
2.22044604925031E-16
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2lo
g 10
^N
Número.N
Como alternativa pode-se usar a equação da graduação da escala:
A variável Z varia de 1 até 10 e L é o comprimento da escala em uma unidade de
comprimento, sendo xi a distância quantificada partir da origem da escala, ou seja, Z = 1.
A figura acima mostra uma escala linear e uma logarítmica.
Uma escala logarítmica é normalmente usada para locar grandezas que se estendem
por várias ordens da magnitude:
2. Objetivos
Realizar ajuste de dados usando escala linear;
Descrever a sistemática de construção de uma escala logarítmica.