AVA UNIDADE 1

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UNIDADE 1
Nos transdutores passivos a energia do sinal é fornecida na sua totalidade pelo sinal de entrada ou pelo meio que gerou esse sinal. Nos transdutores ativos, por sua vez, a energia na saída do transdutor não é proveniente do sinal de entrada.
De acordo com seu conhecimento em classificação de instrumentos segundo a utilização de fontes de energia, assinale a alternativa que apresenta somente instrumentos passivos.
Escolha uma:
a.
Termômetro de mercúrio; régua milimetrada; válvulas pneumáticas.
b.
Termômetro de mercúrio; termopar; manômetro de tubo em U. 
c.
Termopar; bombas centrifugas; válvulas pneumáticas.
d.
Termômetro de mercúrio; potenciômetro resistivo; manômetro de tubo em U.
e.
Termômetro de mercúrio; régua milimetrada; potenciômetro resistivo.
Os instrumentos podem ser classificados segundo a forma de medição. Por deflexão, em que uma variação do mensurando conduz uma variação correspondente na indicação. Ou pela detecção de nulo, em que o resultado da medição é obtido quando o instrumento indica estar em equilíbrio.
De acordo com seu conhecimento em classificação de instrumentos segundo a forma de medição. Nesse contexto, avalie as afirmações a seguir:
I. Os instrumentos por detecção de nulo são mais lentos para se obter o resultado de medição em relação aos instrumentos por deflexão.
II. Os instrumentos por detecção de nulo são menos precisos, pois é preciso detectar o desvio da condição de equilíbrio.
III. Em ambos os tipos de instrumento a qualidade do processo de medição está associada somente à qualidade construtiva do instrumento.
É correto o que se afirmar em:
Escolha uma:
a. I, II e III.
b. Apenas III.
c. Apenas I e III.
d. Apenas II.
e. Apenas I. 
As entradas espúrias são aquelas que afetam o instrumento, porém seu efeito é indesejado. Um conceito relacionado ao da entrada espúria é o da grandeza de influência, uma grandeza que não seja o mensurando, mas que afeta o resultado da medição.
De acordo com o que você sabe sobre entradas espúrias, assinale a alternativa em que a grandeza em questão seja uma entrada do instrumento associado e não uma entrada espúria.
Escolha uma:
a. Temperatura de um manômetro.
b. Temperatura de um extensômetro.
c. Temperatura de um potenciômetro resistivo.
d. Temperatura de um sensor capacitivo de nível.
e. Temperatura de um termopar. 
Embora a incerteza-padrão  possa ser universalmente usada para expressar a incerteza de um resultado de medição, em algumas aplicações comerciais, industriais e regulamentadoras, e quando a saúde e a segurança estão em questão, é muitas vezes necessário fornecer uma medida de incerteza que defina um intervalo em torno do resultado da medição com o qual se espera abranger uma extensa fração da distribuição de valores que poderiam ser razoavelmente atribuídos ao mensurando.
Uma especificação diz que a leitura de um voltímetro está dentro do intervalo de  com nível de confiança de 95%. A partir da tabela do nível de confiança e fator de abrangência para a distribuição normal, calcule o valor da incerteza-padrão, , e assinale a alternativa correta.
Tabela Nível de confiança p e fator de abrangência k para distribuição normal.
	
	
	68,27%
	1,000
	90,00%
	1,645
	95,00%
	1,960
	95,45%
	2,000
	99,00%
	2,576
	99,73%
	3,000
Escolha uma:
. 
A incerteza de um resultado de uma medida reflete a falta de conhecimento completo do valor do mensurando, que requer uma quantidade infinita de informações. Com isso, o resultado de uma medida só está completo se contém o valor atribuído ao mensurando e a incerteza de medida associada a esse valor.
 
Na prática, existem muitas fontes de possíveis incertezas em um mensurando. Nesse contexto, avalie as possíveis fontes de incertezas a seguir:
I. definição incompleta ou imperfeita do mensurando;
II. resolução de instrumento infinita;
III. erro humano na leitura de instrumentos analógicos;
IV. conhecimento adequado dos efeitos das condições ambientais sobre a medição.
 
São fontes de incertezas:
Escolha uma:
a. Apenas I.
b. Apenas I, II e III.
c. Apenas I e III. 
d. Apenas III.
e. Apenas I e II.
Cada estimativa de entrada e sua incerteza-padrão associada são obtidas de uma distribuição de valores possíveis da grandeza de entrada. A incerteza de medida associada com as estimativas de entrada é avaliada de acordo com o tipo A ou tipo B de avaliação.
 
De acordo com o seu conhecimento sobre avaliação da incerteza-padrão, avalie as afirmativas a seguir:
I. A avaliação de incerteza-padrão do tipo A é o método de avaliação da incerteza por meios estatísticos de uma série de observações.
II. A avaliação de incerteza-padrão do tipo B é o método de avaliação da incerteza por meio de qualquer outro método além da análise estatística da série de observações baseado em algum conhecimento científico.
III. A avaliação da incerteza-padrão do tipo A pode ser aplicada quando algumas observações independentes foram executadas para uma grandeza de entrada sob condições diferenciadas de medida.
IV. A avaliação de incerteza-padrão do tipo B é baseada em experiência e conhecimento geral, uma habilidade que pode ser adquirida com a prática.
Assinale a alternativa que apresenta as afirmações corretas:
Escolha uma:
a. Apenas I e II.
b. I, II, III e IV.
c. Apenas I, II e IV. 
d. Apenas I e III.
e. Apenas III.
Em uma associação de resistores em série, dois ou mais dispositivos são ligados de forma que a corrente elétrica tenha um único caminho a seguir. É sabido que a resistência equivalente em uma associação em série de resistores é igual à soma das resistências dos resistores associados
 
Calcule a resistência equivalente composta por dois resistores em série  e . Apresente a resposta com a incerteza-padrão combinada para a resistência equivalente.
Escolha uma:
a. 
b. 
c.
.
d.  
e. .
Comumente, deseja-se fornecer um intervalo , com o qual se espera abranger uma extensa fração da distribuição dos valores que possam, razoavelmente, ser atribuídos ao mensurando . Nesse caso,  é chamado de incerteza expandida e é obtido ao multiplicar a incerteza-padrão combinada por um fator de abrangência (k), de modo que, .
 
De acordo com o que você sabe sobre incerteza expandida, complete as lacunas da sentença a seguir:
O valor do ______________, em geral, entre os valores 2 e 3, é escolhido com base no ______________ requerido para o intervalo .
Em casos em que são realizados apenas uma pequena quantidade de leituras, para se obter uma melhor aproximação do que simplesmente usar um valor k da distribuição ________, é preferível consultar uma tabela de fatores de abrangência tomados da distribuição __________.
Agora, assinale a alternativa que contém a sequência correta
Escolha uma:
a.
nível de confiança; fator de abrangência; normal; de Student.
b.
fator de abrangência; mensurando; padrão; normal
c.
fator de abrangência; nível de confiança; de Student; normal;
d.
nível de confiança; fator de abrangência; de Student; normal;
e.
fator de abrangência; nível de confiança; normal; de Student. 
Considere as seguintes definições de unidades de medida abaixo:
- O metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo.
- O quilograma é a unidade de massa; ele é igual à massa do protótipo internacional do quilograma. 
- O segundo é a duração de 9 192 631 770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133.
- O ampère é a intensidade de uma corrente elétrica constante que, se mantida em dois condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de seção circular desprezível, e situados à distância de 1 metro entre si, no vácuo, produz entre estes condutores uma força igual a  newton por metro de comprimento.
- O kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo daágua.
- O mol é a quantidade de substância de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos átomos existem em 0,012 quilograma de carbono 12; seu símbolo é “mol”.
- A candela é a intensidade luminosa, numa dada direção, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de frequência  hertz e que tem uma intensidade radiante nessa direção de 1/683 watt por esferorradiano.
 
Considerando esse contexto, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.
 
I. Dentre as unidades de medida apresentadas apenas o quilograma, o segundo e o kelvin são unidades de base do sistema internacional de unidades, o SI.
   PORQUE
II. Apenas elas não são definidas em função de outras unidades de medida.
Escolha uma:
a.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
b.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
c.
As asserções I e II são proposições falsas. 
d.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.
e.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Em linhas gerais, um determinado instrumento pode ser analisado em termos de uma descrição funcional dos seus subsistemas. Em um sistema de medição, o elemento primário troca energia com o meio, e, também, exerce o papel de conversor de variáveis.
Nesse contexto, analise as alternativas a seguir e assinale a que contém somente elementos primários.
Escolha uma:
a. Amplificador, conversor corrente-tensão, display LCD, autofalante.
b. Termopar, amplificador, microfone, autofalante.
c. Termopar, extensômetro, placa de orifício, microfone. 
d. Conversor corrente-tensão, extensômetro, placa de orifício, microfone.
e. Amplificador, placa de orifício, autofalante, extensômetro.
A classificação dos instrumentos não é única e nem rígida, e varia na literatura. Uma maneira possível de classificar os instrumentos é entre: transdutores passivos, transdutores ativos, instrumentos analógicos e instrumentos digitais.
Nesse contexto, complete as lacunas das sentenças a seguir:
Nos __________________, a medição é realizada a partir do posicionamento de um ponteiro que se move sobre uma escala fixa. Os ________________ são sensíveis a campos elétricos ou magnéticos externos, por isso na maioria das vezes é necessário blindá-los contra esses campos.
Escolha uma:
a.
instrumentos digitais; instrumentos digitais.
b.
transdutores passivos; transdutores ativos.
c.
instrumentos analógicos; instrumentos analógicos. 
d.
instrumentos analógicos; instrumentos digitais.
e.
instrumentos digitais; instrumentos analógicos.
Considere que um engenheiro esteja interessado na determinação da incerteza da medição da área de um terreno retangular de lados e. Após várias medições, foram obtidas as medidas  para  e  para , em que os valores 4 m e 3 m equivalem às incertezas padrão dos comprimentos  e , respectivamente.
A respeito da incerteza no cálculo da área desse terreno, é correto afirmar que:
Escolha uma:
a.
a incerteza expandida com 95% de probabilidade foi igual a .
b.
a incerteza padrão combinada é igual a . 
c.
a incerteza padrão combinada é igual a .
d.
a incerteza padrão foi igual a  .
e.
a incerteza expandida com 95% de probabilidade foi igual a .
A incerteza expandida é obtida ao multiplicar a incerteza-padrão combinada por um fator de abrangência, . Para o caso de uma distribuição normal, o nível de confiança percentual p e o respectivo fator de abrangência são dados conforme mostra a Tabela 1.
Tabela 1 Nível de confiança p e fator de abrangência k para distribuição normal.
Fonte: (JCGM, 2008, p. 70)
Em casos em que são realizados apenas uma pequena quantidade de leituras, para se obter uma melhor aproximação do que simplesmente usar um valor  da distribuição normal, é preferível consultar uma tabela de fatores de abrangência tomados da distribuição de Student, da Tabela 2.
Tabela 2 Distribuição-t ou distribuição de Student
Fonte: Adaptado de (FIGLIOLA; BEASLEY, 2011 p. 131)
Estime o valor da potência elétrica dissipada em um resistor com base nas nove leituras de corrente e nove leituras de tensão a seguir:
Assinale a alternativa que apresenta o resultado com a incerteza expandida com nível de confiança de 95%.