Fundamentos da Ciência e Medição: Guia Completo

Ciência e Método Científico

A ciência é o conhecimento obtido pela observação e raciocínio, sistematicamente estruturado. O método científico consiste na observação, que leva a uma hipótese, a qual deve ser provada ou refutada.

Observação

A observação é a atividade de um ser vivo que detecta e registra dados usando os sentidos como ferramentas principais. O termo também pode se referir a qualquer dado coletado durante a atividade.

Medição e Sistemas de Medida

Medição: É uma comparação com outra magnitude, arbitrariamente tomada como padrão de referência, para expressar quantas vezes ela está contida no objeto medido.

Padrão de medição: Uma ação isolada que serve como base para criar uma unidade de medida. Muitas unidades possuem padrões, mas no sistema métrico, utilizam-se apenas padrões de ação.

Sistema de medição: Conjunto de elementos, regras ou objetos relacionados entre si para cumprir um propósito ou função.

Erros e Precisão

Arredondamento: Processo pelo qual se removem decimais insignificantes de um número.

Incerteza ou erros de medição: Envolve precisão, exatidão, algarismos significativos, erros absolutos e relativos, histogramas, erros sistemáticos e acidentais, e a propagação de erros.

• Erro absoluto: A diferença entre o valor medido e o valor exato. Pode ser positivo ou negativo.
• Erro percentual: O erro relativo multiplicado por cem (100).

Algarismo significativo: Representa a utilização de um nível de incerteza sob certas aproximações, onde o último dígito é considerado incerto.

Vetores

Um vetor é qualquer segmento de reta no espaço. Cada vetor possui: Origem, Direção, Sentido e Módulo.

• Unidade de vetores: Um vetor é unitário se a sua norma é igual a um. Pode-se encontrar um vetor unitário dividindo um vetor pelo seu módulo.
• Módulo de um vetor: Número que corresponde ao "tamanho" do vetor em representação gráfica.
• Vetor reverso: Colocado em sentido oposto no plano cartesiano.
• Vetor nulo: Um vetor que possui módulo (ou extensão) zero. É representado como ou .

Ciências Físicas e Referenciais

As ciências físicas da natureza estudam as propriedades da matéria, do espaço, do tempo e da energia, considerando suas interações.

Características de um ponto de referência:

• Inalterável: Não deve mudar com o tempo ou dependendo de quem realiza a medição.
• Universal: Deve ser amplamente utilizado ou reconhecido.
• Facilmente reproduzível: Não deve ser caro ou complexo de fabricar, permitindo que outros obtenham a mesma medida.

Lei da ciência: Afirma uma relação constante entre duas ou mais variáveis, representando propriedades de sistemas concretos.