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Este trabalho, desenvolvido por alunos da universidade federal de alfenas, aborda os fundamentos teóricos de grandezas físicas e seus instrumentos de medição, como régua graduada, trena, paquímetro e micrômetro. O experimento consiste em medir diferentes objetos com esses instrumentos e aplicar conceitos de erros e algarismos significativos nos resultados obtidos.
Tipologia: Trabalhos
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Campus Poços de Caldas Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia
Adrielli Scarpel Colpani Jéssica Silva de Oliveira Thayna Rayanne da Silva Lucian Allan Ferreira
Poços de Caldas/MG 2017
Este trabalho foi desenvolvido com base nas aulas de Laboratório de Mecânica. Durante o desenvolvimento do relatório foram apresentados alguns fundamentos teóricos, tais como grandeza física, conceitos básicos de medição e instrumento de medição, visando utilizá-las para medir diferentes objetos. Para a realização do experimento foram utilizados os instrumentos de medidas, como paquímetro, micrômetro, régua graduada e trena, para medir objetos como, folha de papel, tampo de mármore, bolinha de metal, dentre outros. A realização deste experimento tem como objetivo, analisar qual instrumento mais adequado para medir diferentes objetos, além de fazer aplicações práticas de teoria de erros e algarismos significativos na obtenção e apresentação dos resultados obtidos.
Palavras-Chave: Medição, laboratório; fundamentos; experimento.
fundamental importância não usar a unidade sozinha para especificar a grandeza. Isto se aplica tanto aos textos científicos como aos instrumentos de medição (INMETRO, 20__).
1.1.2 Conceitos Básicos de Medição
O objetivo de uma medição é determinar o valor de uma grandeza específica a ser medida e, para isso, deve-se ter uma especificação apropriada do mensurando, do método e do procedimento de medição a ser utilizado (GALLAS, 20--). Além disso, deve-se estabelecer o grau de exatidão que se pretende obter como resultado, para posteriormente escolher o instrumento mais adequado a ser utilizado. Portanto, para realizar uma medição, primeiramente, deve-se determinar o valor numérico de uma grandeza, sendo assim, é necessário que se disponha de uma outra grandeza de mesma natureza, definida e adotada por convenção, para fazer a comparação com a primeira (GALLAS, 20--). Dessa maneira, existem grandezas e unidades de medidas que são definidas e podem ser utilizadas como objeto de comparação. Essas grandezas e unidades são definidas pelo Sistema Internacional de Unidades – SI e são descritas no tópico 1.1.1 Grandeza Física deste trabalho.
Além disso, quando se trata de medições para fins científicos ou tecnológicos, é obrigatório que seja dada alguma indicação quantitativa da qualidade do resultado, para que seja possível avaliar sua confiabilidade. Outro fator de fundamental importância é o grau de incerteza de medição, este parâmetro está associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser razoavelmente atribuídos ao resultado, e reflete a falta de conhecimento exato do valor do mensurando.
1.1.3 Instrumentos de Medição
Régua Graduada
A régua graduada é um instrumento de medida linear, fabricada em forma de lâmina de aço-carbono ou de aço inoxidável. Nessa lâmina estão gravadas as medidas em centímetro (cm) e milímetro (mm), conforme o sistema métrico, ou em polegada e suas frações, conforme o sistema inglês. Além disso, é necessário que os traços da escala sejam gravados bem definidos e uniformes, sendo que o erro máximo admissível das divisões deve obedecer às normas internacionais. Este equipamento de medida é utilizado em medições com erro admissível superior a menor graduação, que normalmente equivale a 0,5 mm.
Trena
A trena é um instrumento utilizado para medição em serviços diversos. Sendo um equipamento de medição constituído por uma fita de aço, fibra ou tecido, graduada em uma ou em ambas as faces, no sistema métrico e/ ou no sistema inglês, ao longo de seu comprimento, com traços transversais. Geralmente, a fita vem acoplada a um suporte com um mecanismo que permite que a fita seja recolhida após o uso. Pode-se encontrar trenas com diversas medidas, tamanhos e modelos.
Paquímetro
O paquímetro é um instrumento de medição que permite medir a distância entre dois pontos, fornecendo leituras com décimos de milímetros. A imagem 1, a seguir, mostra as partes de um paquímetro:
No paquímetro o grau de incerteza usual é igual a 0,05 mm, medida essa correspondente a menor subdivisão na leitura que o nônio possibilita (KASCHNY, 2008).
Micrômetro
O micrometro é um instrumento de medição que permite realizar medidas de até milésimos de milímetros. Sendo que este tipo de instrumento possui uma grande variedade de formas, cada qual adequada para um tipo especifica de aplicação. A imagem 2 a seguir, mostra a figura de um micrômetro manual:
Imagem 2 - Micrômetro
Fonte: KASCHNY, 2008.
De acordo com o descrito por KASCHNY (2008), para efetuar medidas com um micrômetro deve-se seguir os seguintes passos:
Colocar o objeto a ser medido entre as faces da bigoma e da ponta móvel do instrumento;
Girar o tambor até que as faces encostem-se ao objeto suavemente. Para isso, pode-se utilizar a catraca que fornecerá a pressão adequada para a medida;
Identificar o traço da escala visível antes da borda do tambor que identifica, em divisões de 0,5mm, os primeiros algarismos da medida. Tal etapa fornecerá uma leitura direta em milímetros inteira ou fracionada de 0,5mm;
Identificar no tambor a fração medida, ou seja, a subdivisão de 0,5mm, devendo o número inteiro obtido ser dividido em 100.
No micrômetro o grau de incerteza usual é igual a 0,005 mm, medida essa correspondente a menor subdivisão na leitura que o equipamento permite (0,01mm) (KASCHNY, 2008).
2.1 Métodos e Materiais Para o presente estudo foram selecionados quatro objetos com tamanhos e características diferentes, sendo eles, listados a seguir:
Folha de papel;
Tampo de mármore; Bolinha de metal;
Cilindro de metal. Após a seleção, mediram-se as dimensões (comprimento, largura e espessura) da folha de papel e do tampo de mármore, o diâmetro da bolinha de metal e o diâmetro e comprimento do cilindro de metal, sendo que para cada objeto ou medida foi utilizado o instrumento mais adequado em cada caso.
Os instrumentos de medidas utilizados neste estudo encontram-se listados abaixo:
Tabela 4 - Bolinha de metal
Medida obtida Instrumento utilizado Diâmetro (20,048 +/- 0,005) mm Micrômetro
Tabela 5 - Cilindro Medida obtida Instrumento utilizado Diâmetro (12,192 +/- 0,005) mm Micrômetro Comprimento (27,70 +/- 0,05) mm Paquímetro
Durante o estudo sobre medição e no presente trabalho, foi possível concluir que para cada objeto que se deseja medir, existe um instrumento de medição mais adequado. Para isso, é de fundamental importância verificar alguns fatores que podem auxiliar na escolha do instrumento, como o procedimento de medição adotado, o tamanho e o formato do objeto, além do grau de exatidão que se deseja obter com determinada medida.
Autor desconhecido. Cálculo de Incerteza de Medições. Disponível em:
Autor desconhecido. Régua graduada, metro e trena. Disponível em:
GALLAS, Márcia Russman. Incerteza de Medição. Rio Grande do Sul, 20--. Disponível em:
INMETRO. Tradução da publicação do BIPM - Resumo do Sistema Internacional de Unidades – SI. 20--. Disponível em:
Instituto de Pesos e Medidas do Estado de São Paulo (IPEM). Conceitos Básicos sobre Medição. São Paulo, 20--. Disponível em: .
KASCHNY, J.R. Aspectos Elementares: Uso em um Laboratório de Física Básica. 2008. Disponível em:
SILVA, Romero Tavares da. Notas de Aula de Física. 2002. Disponível em:
