Física experimental Aula 02

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ – UFC 
CENTRO DE CIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
DISCIPLINA DE FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA 
SEMESTRE 2017.1 
 
 
 
PRÁTICA 02 
MICRÔMETRO 
 
 
ALUNA: SARAH OLIVEIRA LUCAS 
MATRÍCULA: 406204 
CURSO: ENGENHARIA CIVIL 
TURMA: 01A 
PROFESSOR: GABRIEL OLIVEIRA 
 
 
FORTALEZA 
2017 
1 
 
SUMÁRIO 
INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 2 
1. AULA PRÁTICA ....................................................................................................... 3 
1.1.Objetivos ................................................................................................................ 3 
1.2.Material .................................................................................................................. 3 
1.3.Fundamentos .......................................................................................................... 3 
1.3.1. Como funciona e precisão do micrômetro ................................................. 4 
1.3.2. Técnicas de medição .................................................................................. 4 
1.4.Procedimento ......................................................................................................... 5 
1.5.Questionário .......................................................................................................... 6 
CONCLUSÃO ........................................................................................................................ 9 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................ 10 
ANEXOS ................................................................................................................................ 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
Introdução 
O presente relatório pertencente à disciplina de física experimental irá fazer uma 
ampla abordagem da segunda aula prática, a qual teve como objeto de estudo o micrômetro. 
Mostrando os principais objetivos da aula, quais os materiais utilizados, as técnicas 
necessárias para utilização do micrômetro, o procedimento que foi feito durante a aula e um 
questionário realizado para melhor fixação do que foi aprendido. 
Inicialmente as aulas práticas estão fazendo o uso de instrumentos de medição, como 
já visto, a primeira aula tratou do paquímetro, o qual é um instrumento utilizado para medir 
comprimentos, diâmetros de tarugos, diâmetro interno e externo de tubos, profundidade de 
furos, transformação de polegadas em milímetros e vice-versa. E para que essas medições 
sejam realizadas da maneira correta, é indispensável o conhecimento dos algarismos 
significativos, que são todos os algarismos corretos mais o primeiro duvidoso. 
Já nessa segunda aula prática que será abordada no decorrer desse relatório, o objeto 
de estudo foi o micrômetro. Que foi patenteado em 1890, por Laroy S. Starrett, o qual utilizou 
uma tampa para a haste, um módulo que aumentou a velocidade de medição e outras 
melhorias, transformando a versão antiga deste instrumento em uma ferramenta extremamente 
moderna, que mantém até hoje o mesmo princípio de funcionamento, que se baseia no 
deslocamento axial de um parafuso micrométrico com passo de alta precisão dentro de uma 
rosca ajustável. Para alcançar um resultado mais próximo da realidade na hora de usar o 
micrômetro, é aconselhável praticar várias vezes para desenvolver a sensibilidade de fazer 
uma medida precisa. O ideal é realizar diferentes medições com intervalos de tempo 
diferentes para ter mais certeza da medida. 
Para o enriquecimento desse relatório foram feitas pesquisas bibliográficas na internet, 
enriquecida com a análise do roteiro de aulas práticas de física do professor Nildo Loiola e 
também a recolha dos dados obtidos durante a aula prática. 
 
 
 
 
3 
 
1. Aula prática 
1.1. Objetivos 
 Promover o conhecimento do que é o micrômetro e para que serve, bem como saber 
seu grau de precisão; 
 Permitir saber a distinção entre o micrômetro e o paquímetro, revelando o mais 
preciso; 
 Familiarização do uso do micrômetro através da realização de diversas medições. 
1.2. Material 
Os materiais utilizados durante a aula foram: 
 Micrômetro; 
 Paquímetro; 
 Esferas (duas de tamanhos diferentes); 
 Chapas metálicas (duas); 
 Fios (dois); 
 Fio de cabelo; 
 Arruela; 
 Papel. 
1.3. Fundamentos 
Para momentos em que é necessário fazer a medição de objetos e verificar a sua 
espessura quando em pequenas dimensões, é necessário saber o que é um micrômetro, o qual 
também consegue verificar a sua altura, largura e profundidade. O seu amplo uso se dá, em 
especial, na indústria mecânica, onde é usado para medir peças de máquinas. O seu formato 
assemelha-se a um parafuso micrométrico, obtendo mais precisão nos resultados do que o 
paquímetro. 
As principais partes do micrômetro são denominadas de arco, isolante térmico, 
parafuso micrométrico, faces de medição, bainha, tambor, porca de ajuste, catraca e trava. O 
instrumento é, ainda, usado por relojoeiros e cientistas para medir o diâmetro exterior de 
objetos esféricos. Os micrômetros são altamente sensíveis a choques térmicos ou mecânicos, 
o que exige de seus usuários cuidados especiais ao guardá-los, mantendo o instrumento em 
locais com temperatura ambiente, para que não descalibrem. 
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1.3.1. Como funciona e precisão do micrômetro 
Com o micrômetro pode-se ter medidas lineares, sendo normalmente usado quando a 
medição exige uma precisão acima da possibilitada com um paquímetro. O princípio de 
medição do micrômetro baseia-se no deslocamento axial de um parafuso micrométrico com 
passo de alta precisão dentro de uma rosca ajustável. 
Em outras palavras, o seu mecanismo consiste no sistema porca-parafuso, no qual, o 
parafuso avança ou retrocede na porca na medida em que o parafuso é girado em um sentido 
ou noutro em relação à porca. A circunferência de rosca (tambor) é dividida em 50 partes 
iguais, possibilitando leituras de 0,01mm a 0,001mm, sendo essa sua precisão. 
Para calcular a precisão de um micrômetro, basta utilizar a seguinte fórmula: 
S = (1/n) * p 
S = Sensibilidade ou precisão; 
n = Número de divisões da escala circular; 
p = Passo do parafuso micrométrico. 
1.3.2. Técnicas de medição 
1- Antes de fazer qualquer medição no micrômetro é necessário verificar se o mesmo 
está zerado. Para isso, basta encostar as esferas e observar se o zero do tambor 
coincide com o índice. Se houver deslocamento do zero, o instrumento deverá ser 
zerado ou deverá ser feita a correção em cada leitura; 
2- Colocar o objeto a ser medido entre o pistão e o suporte; 
3- Girar o controle do pistão até que ele toque o objeto; 
4- Girar o controle do pistão com mais cuidado, até ouvir três cliques; 
5- Verificar se tanto o pistão quanto o suporte estão tocando o objeto uniformemente; 
5 
 
 R = D/2 
R = 11,107/3 
 R = 5,554 mm 
 
6- Acionar a trava do dedal enquanto o objeto está dentro; 
7- Ler, na escala superior da bainha, os milímetros inteiros; 
8- Verificar, na escala inferior da bainha, se há meio milímetro a acrescentar; 
9- Ler, na escala circular do tambor, a fração menor que o milímetro; 
10- Remover o objeto do micrômetro. 
1.4. Procedimento 
Depois de realizada toda a explicação do que é o micrômetro e como funciona, o 
professor dividiu a turma em trios e foram realizados os seguintes procedimentos: 
1- Utilizamos o micrômetro fornecido pelo professor para fazer as seguintesmedições: 
1.1- Pegamos duas esferas de tamanhos distintos e medimos os diâmetros, após 
isso obtivemos a média das leituras feitas por cada aluno. E por fim, 
calculamos o volume da esfera maior: 
 MEDIDA 
Aluno 1 
MEDIDA 
Aluno 2 
MEDIDA 
Aluno 3 
MÉDIA 
DIÂMETRO DA ESFERA MAIOR (mm) 16,650 16,640 16,650 16,647 
DIÂMETRO DA ESFERA MENOR (mm) 11,100 11,110 11,110 11,107 
 
 
 
 
1.2- Pegamos dois fios de espessuras diferentes e medimos seu diâmetro, 
calculando depois a média da medida dos três alunos: 
 
MEDIDA 
Aluno 1 
MEDIDA 
Aluno 2 
MEDIDA 
Aluno 3 
MÉDIA 
DIÂMETRO FIO MAIS ESPESSO (mm) 2,385 2,382 2,385 2,384 
DIÂMETRO FIO MAIS FINO (mm) 0,6980 0,7150 0,7200 0,7110 
 
1.3- Com o auxílio de duas chapas metálicas de diferentes espessuras e uma 
folha de papel, calculamos a espessura dos mesmos, comparando os 
resultados dos alunos: 
V = ( 4 * 3,142 * 5,554)/3 
V = 69,803/3 
V = 23,268 mm3 
6 
 
 
MEDIDA 
Aluno 1 
MEDIDA 
Aluno 2 
MEDIDA 
Aluno 3 
MÉDIA 
ESPESSURA CHAPA METÁLICA 1 (mm) 1,265 1,265 1,273 1,268 
ESPESSURA CHAPA METÁLICA 2 (mm) 0,795 0,850 0,860 0,835 
ESPESSURA DESTA FOLHA DE PAPEL (mm) 0,090 0,090 0,088 0,0893 
 
1.4- Para finalizar as medições com uso do micrômetro, utilizamos um fio de 
cabelo e medimos sua espessura, obtendo os seguintes resultados: 
 
MEDIDA 
Aluno 1 
MEDIDA 
Aluno 2 
MEDIDA 
Aluno 3 
MÉDIA 
ESPESSURA (mm) 0,042 0,040 0,045 0,042 
 
2- Visando comparar a precisão do micrômetro e do paquímetro, realizamos mais 
uma vez a medição do diâmetro dos fios de diferentes espessuras e obtivemos os 
seguintes resultados: 
 
MEDIDA 
Aluno 1 
MEDIDA 
Aluno 2 
MEDIDA 
Aluno 3 
MÉDIA 
DIÂMETRO FIO MAIS ESPESSO (mm) 2,30 2,35 2,35 2,33 
DIÂMETRO FIO MAIS FINO (mm) 0,65 0,70 0,65 0,66 
 
1.5. Questionário 
Após a prática de como utilizar o micrômetro, ficamos aptos a responder quaisquer 
questões que se refiram a esse instrumento. A seguir há algumas questões que tratam sobre o 
micrômetro e sua utilização. 
1. Observando as ilustrações abaixo, faça a leitura das medidas dos micrômetros: 
 
 
 
 Leitura 1: 1,71 mm Leitura 2: 6,76 mm 
7 
 
2. De um modo geral, ao medir com um micrômetro, as causas mais prováveis de 
erro? 
Primeiramente é preciso observar se o micrômetro está zerado, caso não esteja irá 
provocar erro na medição. Outros fatores que induzem ao erro na leitura do micrômetro é sob 
qual ângulo o observador está visualizando os traços das escalas do micrômetro e a forma 
como o observador põe o objeto a ser medido entre a esfera fixa e a móvel. 
3. Comparando o paquímetro e o micrômetro, qual desses instrumentos apresenta 
uma maior precisão? 
Comparando a precisão do paquímetro e do micrômetro, é possível considerar o 
micrômetro mais preciso, uma vez que seu grau de precisão está entre 0,01 mm e 0,001 mm, 
enquanto que o paquímetro encontra-se no intervalo de 0,1 mm a 0,01 mm. Outro fato que 
comprova tal afirmação são as características construtivas desses instrumentos. O micrômetro 
é mais preciso que paquímetro por suas características construtivas. O paquímetro é uma 
régua graduada dotada de nônio, em que as folgas do sistema de deslizamento fazem sua 
precisão cair bastante, geralmente ela é maior que a resolução. Já o micrômetro conta com 
uma rosca, bem precisa, e um tambor que tem em seu perímetro as gravações, dentre outras 
estratégias. Esta configuração permite acomodar mais traços dividindo o milímetro em um 
número maior de partes. 
4. Analisando as medidas obtidas tanto pelo paquímetro como pelo micrômetro da 
espessura dos dois fios, em qual conclusão pode-se chegar? 
Observando as medidas obtidas das diferentes espessuras dos fios pelo paquímetro e pelo 
micrômetro, pode-se comparar a precisão desses instrumentos pela diferença da quantidade de 
algarismos significativos disponibilizado pelos mesmos. Enquanto o micrômetro dá em média 
três a quatro algarismos significativos, o paquímetro dá apenas dois ou três. Isto é, o 
micrômetro permite uma maior aproximação do efetivo valor da espessura dos fios. 
Valores obtidos pelo micrômetro: 
 
MEDIDA 
Aluno 1 
MEDIDA 
Aluno 2 
MEDIDA 
Aluno 3 
MÉDIA 
DIÂMETRO FIO MAIS ESPESSO (mm) 2,385 2,382 2,385 2,384 
DIÂMETRO FIO MAIS FINO (mm) 0,6980 0,7150 0,7200 0,7110 
 
 
8 
 
Valores obtidos pelo paquímetro: 
 
5. Como visto no primeiro procedimento, calculou-se o diâmetro da esfera 
maior e menor, e depois através da fórmula conhecida do volume da esfera, pôde-
se achar seu volume, mas há outro método para se calcular o volume de uma 
esfera? 
Sim. Com auxílio de um recipiente que possui volume conhecido, possuindo a graduação 
do volume em sua parede, encher esse recipiente com água até certa marca, não encher 
totalmente. Então imergir uma esfera dentro desse recipiente, a altura que o nível da água 
subir será o valor do volume da esfera. Ou seja, a diferença entre a altura de quando a esfera 
esta dentro da água e de quando não está será o valor do volume da esfera. 
6. Qual a precisão de um micrômetro com as seguintes características: tambor 
dividido em 50 partes iguais e passo de 0,25 mm. 
Sabendo-se que a precisão (S) de um micrômetro é a razão entre o passo do parafuso 
micrométrico (p) e o número de divisões da escala circular (n), então a precisão do 
micrômetro com as características citadas será: 
S = 0,25/50 -> S = 0,005 mm de precisão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MEDIDA 
Aluno 1 
MEDIDA 
Aluno 2 
MEDIDA 
Aluno 3 
MÉDIA 
DIÂMETRO FIO MAIS ESPESSO(mm) 2,30 2,35 2,35 2,33 
DIÂMETRO FIO MAIS FINO (mm) 0,65 0,70 0,65 0,66 
9 
 
Conclusão 
Através dessa aula prática pudemos conhecer bem outro instrumento de medição, o 
micrômetro. Vimos seus principais componentes e chegamos ao conhecimento da 
funcionalidade de cada um, convergimos à conclusão de que nenhum desses é dispensável, 
pois para a efetiva medição com uso do micrômetro, é necessário levar em conta o 
funcionamento de todos os seus componentes. 
Também obtivemos o conhecimento da elevada precisão do micrômetro, o qual é tão 
preciso que é capaz de medir a espessura de um fio de cabelo. Comparamos a precisão desse 
instrumento com a do paquímetro e deduzimos que esse último é menos preciso que o 
micrômetro. 
Entretanto, essa característica do micrômetro não garante a medição correta do objeto 
em estudo, uma vez que os fatores externos, principalmente o manuseio do instrumento pelo 
observador, pode acarretar em erros durante a medição. Por isso é necessário diversas 
medições do mesmo objeto por diferentes observadores. 
E por fim tivemos a experiência de realizar a medição de diversos objetos, isso nos 
permitiu pôr em prática o que foi aprendido durante a aula e também uma familiarização com 
o instrumento, nos tornamos aptos a medir qualquer objeto com esse instrumento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
Referências bibliográficas 
LUCAS, Lucas. “Normas técnicas”. 2015. Disponível em: www.normasabnt.net. Acesso em: 
26/04/2017 
RODRIGUES, Fernando Pereira Moutinho. “Micrômetro-instrumento”. Disponível em: 
www.wikipedia.metro_(instrumento). Acesso em: 26/04/2017 
STEFANELLI, Eduardo. “ Micrômetro e sua leitura”. Disponível em: 
www.stefanelli.eng.br. Acesso em: 06/05/2017 
DIAS, Nildo Loiola. “Roteiros de aulas práticas de física”. Fortaleza. UFC, 2017 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
ANEXO 
Pré-laboratório 
 Leitura da medição dos micrômetros com precisão de 0,01 mm dasimagens 
abaixo: 
 
 
Leitura 1: 8,83 mm 
 
 
 
Leitura 2: 6,97 mm 
 
 
 
 
Leitura 3: 7,03 mm 
 
 
 
 
Leitura 4: 0,075 mm