2.1 Conceitos de Observação
Introdução
A observação é um componente essencial na coleta de dados para análise e ajuste em diversas áreas da ciência, engenharia e outras disciplinas. Ela envolve a medição e registro de informações sobre um fenômeno específico com o objetivo de compreender, analisar e fazer previsões sobre esse fenômeno.
Definição
Uma Observação é o processo de medir e registrar informações sobre variáveis ou fenômenos do mundo real. Observações podem ser feitas diretamente, usando instrumentos de medição, ou indiretamente, inferindo informações a partir de outros dados.
Tipos de Observações
Observações Diretas:
Realizadas diretamente sobre o objeto ou fenômeno de interesse.
Exemplo: Medir a temperatura com um termômetro, medir a distância entre dois pontos com uma trena.
Observações Indiretas:
Obtidas a partir de medições de outras variáveis relacionadas ao fenômeno de interesse.
Exemplo: Estimar a altura de uma árvore usando a sombra e a altura do sol.
Observações Qualitativas:
Descrevem características não numéricas de um fenômeno.
Exemplo: Cor, textura, cheiro.
Observações Quantitativas:
Envolvem medições numéricas e quantificáveis.
Exemplo: Peso, volume, velocidade.
Erros nas Observações
Erros são inevitáveis em qualquer processo de medição e podem ser classificados em três categorias principais:
Erros Sistemáticos:
Ocasionados por falhas nos instrumentos de medição ou condições de medição constantes.
Tendem a ser previsíveis e corrigíveis.
Exemplo: Um relógio que adianta sempre 5 minutos.
Erros Aleatórios:
Decorrentes de variações imprevisíveis e incontroláveis durante o processo de medição.
Afetam a precisão das observações.
Exemplo: Flutuações na leitura de um voltímetro devido a ruído elétrico.
Erros Grosseiros
Resultam de falhas humanas, como leitura ou registro incorretos.
Geralmente grandes e facilmente detectáveis.
Exemplo: Escrever 100 em vez de 10 em uma tabela de dados.
Precisão e Exatidão
Precisão:
Refere-se à consistência e repetibilidade das medições.
Um conjunto de medições é preciso se os valores forem muito próximos entre si, independentemente de serem ou não corretos.
Exatidão:
Refere-se à proximidade das medições em relação ao valor verdadeiro.
Uma medição é exata se estiver próxima do valor real do fenômeno medido.
Importância das Observações
Base para Análise: Observações fornecem os dados necessários para análise, modelagem e tomada de decisões.
Ajuste de Modelos: Observações são usadas para ajustar e validar modelos matemáticos que descrevem fenômenos reais.
Desenvolvimento Científico: Observações sistemáticas e precisas são fundamentais para o avanço do conhecimento científico.
Exemplos de Observações em Diferentes Áreas
Topografia:
Medição de distâncias, ângulos e elevações para mapear terrenos.
Meteorologia:
Coleta de dados sobre temperatura, umidade, pressão atmosférica e velocidade do vento para prever o tempo.
Engenharia:
Monitoramento de tensões, deformações e deslocamentos em estruturas para garantir a segurança e a integridade.
Observações são a base de toda investigação científica e técnica. Elas fornecem os dados necessários para entender, modelar e prever fenômenos, bem como para tomar decisões informadas. A precisão e a exatidão das observações são cruciais para a confiabilidade dos resultados obtidos.
Referências
MENDENHALL, W., BEAVER, R. J., & BEAVER, B. M. "Introduction to Probability and Statistics."
TAYLOR, J. R. "An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements."
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