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UNIVERSIDADE DE INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO- BRASILEIRA INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL BACHARELADO EM ENGENHARIA DE ENERGIAS PRÁTICA 1: PAQUÍMETRO E MICRÔMETRO Gefferson Fernandes Silva José Cleilton Do Nascimento Sousa José Lucas Da Silva Pinheiro Turma: A Professor: Dr. Francisco Marcone Lima Prática Realizada dia: 12/12/2018 às 14:00 horas. Redenção – 2018 2 SUMÁRIO 1 OBJETIVOS ............................................................................................................. 3 1.1 Paquímetro .............................................................................................................3 1.2 Micrômetro ..............................................................................................................3 2 MATERIAIS .............................................................................................................. 3 2.1 Paquímetro .............................................................................................................3 2.2 Micrômetro ..............................................................................................................3 3 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 4 4 PROCEDIMENTO .................................................................................................... 9 4.1 Paquímetro .............................................................................................................9 4.2 Micrômetro ............................................................................................................10 5 QUESTIONÁRIO .................................................................................................... 12 6 CONCLUSAO ......................................................................................................... 13 BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................... 14 3 1.1 Objetivos – Paquímetro Conhecer o paquímetro e familiarização com o seu uso; Realizar medição e identificar a precisão do instrumento. 1.2 Objetivos – Micrômetro Conhecer o micrômetro e familiarização com seu uso; Realizar medição e identificar a precisão do instrumento. 2.1 Materiais – Paquímetro 01 Paquímetro; 01 Régua; Diversas Peças Especiais. 2.2 Materiais – Micrômetro 01 Micrômetro; 01 Régua; Diversas Peças Especiais. 4 3 INTRODUÇÃO A necessidade de medir os objetos levou os seres humanos a desenvolverem diversos métodos e grandezas que facilitassem tal ação. Uma dessas formas de medições são o micrômetro e o paquímetro, o micrômetro é um instrumento de grande precisão (entre 0,01 mm e 0,001 mm) utilizado para realizar e determinar medidas, principalmente, de pequenos objetos. Ele foi criado por Jean Louis Palmer e, devido a esse fato, o micrômetro também pode ser chamado de Palmer. Seu princípio de funcionamento é similar ao do sistema parafuso e porca, pois, se o parafuso der uma volta completa na porca fixa, haverá um deslocamento igual ao passo e, dividindo-se a cabeça do parafuso, podem ser medidos valores menores que o do passo. Diversas podem ser as funções de um micrômetro, entre elas, a determinação de espessuras de chapas e de diâmetros de fios. Para realizar essas medições, existem diversos tipos de micrômetros com finalidades distintas, como o de profundidade, o com arco profundo, o com discos nas hastes, o para medição de roscas, o com contato em forma de V, o para medir paredes e tubos, o convencional e o eletrônico. Já o paquímetro, um instrumento de precisão utilizado para realizar e determinar medidas, principalmente, de pequenos objetos. Ele foi criado a partir da invenção do nônio ou vernier, nomeado em homenagem a Pierre Vernier, que desenvolveu o método de subdividir uma divisão em partes menores, e a Pedro Juan Nunes, que contribuiu na descoberta de um aparelho que media frações de ângulos. Diversas podem ser as funções de um paquímetro, entre elas, a determinação da profundidade de furos, a medida de diâmetros internos e externos, do comprimento e largura de peças e a transformação de polegadas em milímetros. Para realizar essas medições, existem, por exemplo, paquímetros convencionais, utilizados na prática, e digitais. 5 Figura 1. Tipos de micrômetro Disponível em: < http://www.ifi.unicamp.br/~evalerio/ micrometro.pdf>. acesso em: 14 de dezembro-2018.> O micrômetro consta de diversas partes: Figura 2. Partes de um micrômetro Disponível em: <http://www.edsolique.com/metrologia/micrometro/>. acesso em: 14 dezembro de 2018. a) Arco b) Faces de medição c) Batente d) Fuso e) Bainha f) Bucha interna g) Porca de ajuste h) Catraca i) Tambor j) Linha de referência k) Trava l) Isolante térmico Para se medir com um micrômetro e observar sua leitura é necessária a adoção de determinadas regras. Figura 3. Medindo com um micrômetro Micrômetro. Disponível em: <http://www.edsolique.com/metrologia/micrometro/>. acesso em: 14 dezembro de 2018. Segundo a Figura 3, deve-se intercalar o objeto a ser medido entre a espera fixa e a espera móvel (batente e fuso). Para realizar a leitura de um micrômetro deve-se, primeiramente, determinar o grau de precisão do mesmo. Isso é feito realizando a divisão entre o comprimento do passo (avanço que uma volta de 360º no tambor provoca na bainha) e o número de divisões do tambor. Após a determinação do grau de precisão, deve-se verificar se o micrômetro está zerado, ou seja, quando as esperas se encontrarem, o zero do tambor deve coincidir com a linha de referência. Feito isso, deve-se encostar o objeto na espera fixa e, com a catraca, encostar a espera móvel no objeto. Depois de realizar uma medição, para, efetivamente, obter a leitura do micrômetro, deve-se ver o número de milímetros inteiros na escala superior, ver se há meio milímetro na escala inferior a acrescentar aos milímetros inteiros e somar o resultado à multiplicação entre o grau de precisão e o número do tambor que coincide com a linha de referência. A leitura obtida deve conter duas casas decimais, mas, para medidas menores que 0,10 mm, deve-se estimar a terceira casa decimal para evitar que a leitura tenha somente um algarismo significativo. O paquímetro consta de diversas partes: Figura 1. Partes de um paquímetro 1- Orelha fixa 2- Orelha móvel 3- Nônio (polegada) 4- Parafuso e trava 5- Cursor 6- Escala fixa (polegada) 7- Bico fixo 8- Encosto fixo 9- Encosto móvel 10- Bico móvel 11- Nônio (milímetro) 12- Impulsor 13- Escala fixa (milímetro) 14- Haste de profundidade Para se medir com um paquímetro e observar sua leitura é necessária a adoção de determinadas regras. Figura 2. Medindo com um paquímetro Segundo a Figura 2, usa-se a mandíbula para medir diâmetros externos, espessuras e comprimentos, usa-se a orelha para medir diâmetros e comprimentos internos, e a haste de profundidade para medir a profundidade de peças com furo cego. Para realizar a leitura de um paquímetro deve-se, primeiramente, determinar o grau de precisão do mesmo. Isso é feito realizando a divisão entre o comprimento do nônio e o número de divisões que elepossui, e, em seguida, subtraindo esse resultado do inteiro imediatamente superior a ele. Após a determinação do grau de precisão e depois de realizar uma medição, para, efetivamente, obter a leitura do paquímetro, deve-se ver o número de milímetros que existem antes do zero do nônio e somar esse valor com a multiplicação entre o grau de precisão do nônio e a posição do traço do nônio que coincide com um dos traços da régua do paquímetro. 4 PROCEDIMENTO 4.1 PROCEDIMENTO - PAQUÍMETRO Para ser realizado o procedimento, cada bancada recebeu os materiais necessários: um micrômetro, uma esfera, um fio de cabelo e uma arruela. Com o micrômetro, cada aluno determinou algumas medidas explicitadas da esfera (diâmetro da esfera) do fio de cabelo (espessura), e da arruela (espessura) e com o Paquímetro foi medido a moeda (diâmetro), a ruela (diâmetro interno e externo), tarugo (diâmetro interno e externo e altura), uma peça de cobre (diâmetro interno e externo e comprimento). A partir dos valores obtidos, foi necessário calcular a média de cada medida, resultando nos seguintes valores: 1- Com a utilização do paquímetro, determinamos as seguintes medidas: Quadro 1 MATERIAL MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA Diâmetro externo da ruela 31,45 31,70 31,55 31,57 Diâmetro interno da ruela 13,00 12,95 12,90 12,95 Diâmetro externo do tarugo 15,10 15,12 15,9 15,37 Diâmetro interno do tarugo 6,30 6,30 6,35 6,32 Altura do tarugo 28,5 27,6 28,9 28,33 Diâmetro externo da peça de cobre 9,31 9,30 9,35 9,32 Diâmetro interno da peça de cobre 5,25 5,26 5,28 5,26 Diâmetro externo da tampa 30,22 30,25 30,20 30,22 2- Calculamos, em seguida, a precisão do paquímetro: Para se medir a precisão de um paquímetro, deve-se medir o comprimento do nônio, dividir tal comprimento pelo número de divisões do nônio e, por fim, subtrair tal resultado do inteiro imediatamente superior a ele. Portanto, segundo tal método, o grau de precisão do paquímetro à esquerda é igual a 0.02 mm: O comprimento do nônio é igual a 49 mm e o número de divisões do nônio é igual a 50. Realizando a divisão do comprimento pelo número de divisão, obtêm-se 0.98. Como o inteiro imediatamente superior a 0.98 é 1, a subtração de 1 por 0.98 resultará na precisão do paquímetro, que, nesse exemplo, é 0.02 mm. Para medir com um paquímetro, deve-se, primeiramente, ler o número de milímetros que estão à esquerda do zero do nônio. Em seguida, deve-se multiplicar o número do traço do nônio que coincide com um dos traços do paquímetro pelo grau de precisão, obtendo, assim, a parte fracionária da medição. Seguindo esse método e notando que o grau de precisão do paquímetro à direita é o mesmo do paquímetro à esquerda, a leitura do paquímetro à direita é igual a 2.68 mm: O número de milímetros que se encontram antes do zero do nônio é 2. Como o traço do nônio que coincide com um traço do paquímetro é o trigésimo quarto traço, ao multiplicar 34 pela precisão do paquímetro, obtêm-se 0.68. Somando 2 e 0.68, resulta na leitura do paquímetro, que é 2.68 mm. 4.2 PROCEDIMENTO – MICRÔMETRO 1- Com a utilização do micrômetro, completamos o Quadro 2 com os valores pedidos. Quadro 2. MATERIAL MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MÉDIA Diâmetro da esfera 11,11 11,11 11,11 11,11 Espessura de um fio de cabelo 0,075 0,075 0,070 0,073 Espessura da lâmina 0,82 0,80 0,81 0,81 2-Com base nos dados do Quadro 2, determinamos o volume da esfera: 𝑉𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 = 4 3 𝜋𝑅3 𝑉𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 = 4 3 × 3,1416 × ( 11,11 2 ) 3 𝑉𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 = 12,566 3 × 5,5553 𝑉𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 = 4,1887 × 171.41 𝑉𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 = 718 𝑚𝑚 3 Calculamos a precisão do micrômetro utilizado. Segundo as regras de determinação do grau de precisão de um micrômetro, deve-se dividir o passo pelo número de divisões de tambor, obtendo, assim, o grau de precisão. 𝑃 = 0,25 50 𝑃 = 0,005 𝑚𝑚 O grau de precisão desse micrômetro é 0,005 mm. 5 QUESTIONÁRIO 1- Compare o diâmetro externo do tarugo, qual o instrumento de maior precisão: paquímetro ou micrômetro? O micrômetro é um instrumento de maior precisão em relação ao paquímetro, pois, comparando as medidas obtidas com o paquímetro com as medidas obtidas com o micrômetro, pode ser vista uma maior uniformidade de valores na prática realizada com o micrômetro, o que caracteriza uma maior precisão do instrumento. 2- Preencha o Quadro 03, realizando algumas medidas novamente, agora utilizando os dois instrumentos de medição. Compare os valores obtidos. Quadro 03. MATERIAL PAQUÍMETRO MICRÔMETRO Diâmetro da esfera 11mm 11,11mm Diâmetro do fio B 0,7mm 0.073mm Espessura de uma folha de papel 0,8mm 0.078mm 6 CONCLUSÃO Na prática realizada, cada aluno foi apresentado ao micrômetro e o paquímetro a fim de realizar corretamente as medições e se familiarizar com os instrumentos. O micrômetro é um equipamento que possui maior precisão em relação ao paquímetro, que também é considerado um instrumento de precisão, como pôde ser visto na maior uniformidade de medidas obtidas pelo micrômetro em relação às obtidas pelo paquímetro. Apesar de se constituir como um instrumento de alta precisão, o uso incorreto do micrômetro pode causar erros de medição. Tal fato pôde ser notado em algumas diferenças nos valores obtidos pelos alunos, que podem ter sido causadas devido à posição dos olhos do observador (paralaxe), à pressão de medição, às imperfeições do objeto e, inclusive, à pouca experiência de cada aluno com o objeto. Todos esses fatores podem modificar a leitura do instrumento. Saber a precisão de um objeto de medição e a sua correta utilização é de suma importância para um melhor aproveitamento dele e para a obtenção de medidas mais satisfatórias. BIBLIOGRAFIA MICRÔMETRO: TIPOS E USOS. DISPONÍVEL EM: <HTTP://WWW.IFI.UNICAMP.BR/~EVALERIO/ MICROMETRO.PDF>. ACESSO EM: 12 DE DEZEMBRO - 2018. MICRÔMETRO. DISPONÍVEL EM: <HTTP://WWW.EDSOLIQUE.COM/METROLOGIA/MICROMETRO/>. ACESSO EM: 12 DE DEZEMBRO - 2018. UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO- BRASILEIRA – INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL. ROTEIRO DE AULAS PRÁTICAS DE FÍSICA – CAMPUS DOS PALMARES - CEARÁ, 2018, 1ª EDIÇÃO.
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