IntroduçÃO Às medidas para farmácia



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Introdução às medidas físicas para farmácia - FAP 0181

2008


1o Guia de Estudos

1ª parte: algarismos significativos, arredondamento de números, valor médio e incertezas.
(Baseado na apostila de M.H.Tabacniks, Conceitos Básicos da Teoria de Erros)

1. Você fez várias medidas de volume de um líquido, utilizando um vasilhame cilíndrico cuja menor divisão é o ml. Faça uma estimativa do erro nas suas medidas (em mililitros). Escreva corretamente as medidas abaixo.


7,456395 l

0,004327 l

7,3556 ml

9,450 ml


9,4505278 ml

4,234550 l

8,3578 ml

5,346 ml

7,75 ml


0,5367 dl


2. Medindo várias vezes o diâmetro de uma célula em um microscópio, você obteve os dados seguintes, em m:

3,4 3,3 3,6 3,4 3,3 3,2 3,1 3,4

Qual o tamanho da célula? Dê a resposta na forma (valor médio  desvio) m
3. Na coluna A temos valores de medidas de sete objetos diferentes. Escreva corretamente na coluna B as medidas da coluna A, nas unidades especificadas na coluna B (use potências de 10).


A

B

5,0 m

cm

0,25 km

m

7,20 cm

m

3,5 km

cm

13 cm

km

20 cm

mm

95,32 m

mm


4. O seu colega fez várias medidas no laboratório, encontrando a concentração de fosfato de certa amostra de fosfolipídios. Ele escreveu o resultado: (2,3  0,456) mg/ml. O que está errado? Qual a maneira correta de escrever?
5. Outro colega, tendo medido o tamanho de uma célula no microscópio em m (4,5 m), queria dar a resposta em angström, e escreveu 45 000 Å. Errado de novo. Qual a maneira correta de escrever?
6. Você fez várias medidas com instrumentos diferentes, e obteve os seguintes dados experimentais:

A = 23,54508 cm

B = 0,43 cm

C = 42,3 cm


Você precisa trabalhar com eles, efetuando as operações indicadas abaixo. Calcule:

A + B

C - (A + B)

A x B


A/B

1/A


1/B


7. Você fez várias medidas com instrumentos diferentes, e obteve os seguintes dados experimentais:

A = 23,54808  0,00003 cm

B = 0,43  0,05 cm

C = 4,1  0,1 cm

Você precisa trabalhar com eles, efetuando as operações indicadas abaixo. Calcule:

A + B


A x C


2ª parte: noções de hidrodinâmica – viscosidade

(Curso de Física Básica, M. Nussenzveig, vol 2, cap. 2)



8. Discuta a diferença entre um “fluido ideal” e um “fluido real”. Comente esses conceitos para os fluidos: água, óleo de cozinha e ar (tenha em mente um objeto caindo nestes fluidos).
9. Considere uma gota de água esférica caindo no ar. O raio da gota é 50 m e o coeficiente de viscosidade do ar 1,8 x 10-5 N.s/m2. Considere que ela cai sujeita à resistência do ar proporcional à velocidade.

a) Qual será o coeficiente de resistência?

b) Calcule o empuxo e diga se ele é ou não relevante.

c) Qual será a velocidade limite?

d) É razoável o modelo que assumimos, onde R = bv?

e) Supondo que a velocidade inicial é zero, quanto tempo demora para que a velocidade da gota atinja 63 % da sua velocidade limite? E 90 % da velocidade limite?

f) Calcule os espaços percorridos nestes intervalos de tempo.

(dH2O = 103 kg/m3 ; dar = 1 kg/m3).


10. Considere, agora, uma esfera de alumínio com 1 mm de raio, e responda as mesmas perguntas do exercício anterior.

dAl = 2,7 x 103 kg/m3


11. Considere, agora, a mesma esfera de alumínio do exercício anterior, porém caindo dentro de uma vasilha com água. Responda as mesmas perguntas do exercício 9.

H2O = 1,00 x 10-3 N.s/m2 (t = 20 oC)


12. Qual deve ser o raio de uma esfera de alumínio para que caia em meio aquoso com velocidade constante igual a 1,0 m/s? Estime o intervalo de tempo necessário para que o movimento possa ser considerado com tendo velocidade constante.
13. Qual a velocidade limite para a queda de uma esfera de alumínio de raio 0,5 cm em glicerina? Considera dglicerina  dH2O  103 kg/m3 e glicerina = 1,49 N.s/m2 (t = 20 oC)
14. No experimento que você fez no laboratório, com bolinhas metálicas deixadas cair sem velocidade em um tubo de óleo (óleo  2,75 x 10-1 N.s/m2), ou glicerina (glicerina  1,49 N.s/m2), estime o tempo, e o espaço percorrido pela bolinha, para que você possa assumir que o movimento seja uniforme. Calcule a velocidade limite da bolinha. Use os valores de massa e densidade que você mediu.
15. a) Qual deve ser o raio de uma gota de água para que caia no ar com velocidade limite (vlim) igual a 0,4 m/s? b) Estime o intervalo de tempo necessário para que o movimento possa ser considerado uniforme, isto é, com velocidade muito próxima à velocidade limite (v ~ 0,9vlim). Deixe bem claro como você fez os cálculos.
16. a) Faça um desenho mostrando, de maneira bem clara, quais as forças que atuam em uma esfera de alumínio caindo em um recipiente com glicerina. b) Deduza a expressão da velocidade limite, deixando claro os conceitos envolvidos. c) Qual o tempo necessário para a esfera chegar a esta velocidade? Explique todos os símbolos que você usar.
17. a) O que caracteriza a viscosidade de um fluido? Se você aumenta a temperatura de um fluido, você espera que a sua viscosidade aumente ou diminua? Por quê? b) Suponha que você tenha dois cilindros, 1 e 2, como o usado no laboratório, cada um deles cheio de um fluido de uma certa viscosidade, sendo que a viscosidade do fluido no cilindro 1 é maior do que a viscosidade do fluido no cilindro 2. Você deixa cair bolinhas idênticas dentro dos dois cilindros, sem velocidade inicial. Como você compara as velocidades limites das bolinhas nos dois cilindros (maior e menor)? E os espaços percorridos pelas bolinhas até que você possa considerar o movimento uniforme (maior e menor)? Justifique suas respostas, usando as equações apropriadas.


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