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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS RENOVÁVEIS FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA PRÁTICA 02 MICRÔMETRO Aluno: José Felipe Braga Oliveira Curso: Engenharia de Energias Renováveis Matricula: 474097 Turma:25A Professor: Jennyffer Martinez Data de realização da prática: 28/03/2019 Horário de realização da prática: 08:00h-10:00h FORTALEZA 11/04/2019 SUMÁRIO 1.OBJETIVOS ........................................................................................................ 3 2.MATERIAIS ......................................................................................................... 3 3.INTRODUÇÃO .................................................................................................... 3 4.PROCEDIMENTO ............................................................................................... 5 5.QUESTIONÁRIO ................................................................................................. 8 6.CONCLUSÃO ...................................................................................................... 9 7.REFERÊNCIAS ................................................................................................. 10 3 1.OBJETIVOS - Conhecimento do micrômetro e familiarização com seu uso 2.MATERIAIS - Micrômetro; - Paquímetro; - Esferas (duas); - Chapas metálicas (duas); - Lâmina de barbear; - Varetas metálicas (duas); - Arruela metálica; - Fio de cabelo. 3.INTRODUÇÃO O micrômetro é instrumento de medidas utilizado para a medição de peças de pequenas proporções e com grande precisão. Sua utilização é bastante necessária no meio da indústria mecânica na qual há a necessidade de medir pequenas espessuras, diâmetros de esferas e entre outras utilidades. Suas principais componentes são: o isolante térmico(1) que é feito de um aço tratado para que impeça a transmissão de calor da pessoa que está medindo para a peça, diminuindo a dilatação do material, o batente(2) e o fuso(3) tem um funcionamento em conjunto de forma que somente o fuso movimente-se para realizar a medição, a trava(4) que permite fixar a escala para que possa-se realizar a leitura, a catraca(5) a qual mantem uma pressão durante a medição, o 4 tambor(6) que contém a escala centesimal variando conforme o fuso e a bainha(7) que contém a escala fixa. Figura 1: Composição do micrômetro Fonte: Wiquipédia (2016) 1.Isolante térmico; 2.Batente; 3.Fuso 4.Trava 5.Catraca 6.Tambor 7.Bainha Seu funcionamento é parecido com uma estrutura formada por um parafuso e uma porca, de forma que haja uma porca fixa e a cada giro completo equivalera ao seu passo. Figura 2: Assimilação do funcionamento do micrômetro. Fonte: Apostila de Metrologia (2000) Conforme a necessidade da medição, faz-se necessário a utilização de alguns tipos de micrômetros existentes, entre eles estão os micrômetros digitais os quais permitem uma leitura mais rápida e precisa das medidas, os de 5 profundidade que possibilitam a medição de profundidade de uma peça, os para medição de rosca e entre outros tipos de micrômetros. Nesta prática será realizado a medição de alguns objetos para demonstrar a funcionalidade do micrômetro e a sua aplicação. 4.PROCEDIMENTO Primeiramente foi entregue o micrômetro no qual os graduandos deveriam averiguar as seguintes situações: Tabela 1: Análise da precisão do micrômetro. O passo (mm) 0,5mm A precisão do micrômetro(mm) 0,01mm Fonte: Elaborado pelo autor (2019) Para isso foi necessário girar uma vez o tambor para definir o passo (P), e em seguida visualizar o número de divisões (N) no tambor que permitiria realizar o seguinte cálculo para a definir a precisão (S) do equipamento: 𝑆 = 𝑃 𝑁 = 0,50 50 = 0,01𝑚𝑚 Em seguida foram realizadas as seguintes medidas de duas peças uma esfera maior e outra menor, para isso foi necessário que os graduandos realizassem a leitura correta no instrumento, de forma que primeiramente deveriam observar se o instrumento estava zerado, caso não precisariam alinhar a bainha com o zero do tambor com uma chave especifica. Logo após abriram o equipamento e encostaram a peça que foi medida no batente e no fuso, fechando utilizando a catraca para que evitasse a pressão elevada na peça, logo depois deveria ser realizado a leitura inicialmente na parte inferior da bainha para ler-se os inteiros e na parte superior o meio milímetro, depois deve-se ler a escala no tambor e em seguida adicionar ao valor do meio milímetro. Para estimar uma medida mais correta foram realizadas 3 medidas que a partir desses valores pudessem ser retiradas médias diminuindo a margem de erro. 6 Tabela 2: Medidas do diâmetro das esferas. MEDIDA MÉDIA Aluno 1 Aluno 2 Aluno 3 DIÂMETRO DA ESFERA MAIOR (mm) 15,850 15,848 15,845 15,848 DIÂMETRO DA ESFERA MENOR (mm) 12,235 12,180 12,225 12,213 Fonte: Elaborado pelo autor (2019) Seguidamente a partir dos valores medidos da esfera maior foi requerido o seu volume. Paralelo a isso foram realizadas as medidas das superfícies de duas chapas e uma lâmina de barbear, sendo o instrumento tão preciso que possibilitou a medida da lâmina de barbear de espessura reduzida. Tabela 3: Medidas de espessuras de superfícies. MEDIDAS MÉDIA Aluno 1 Aluno 2 Aluno 3 ESPESSURA CHAPA METÁLICA n. 1 (mm) 1,270 1,238 1,258 1,255 ESPESSURA CHAPA METÁLICA n. 2 (mm) 0,805 0,778 0,780 0,787 ESPESSURA LÂMINA DE BARBEAR (mm) 0,059 0,055 0,050 0,055 Fonte: Elaborado pelo autor (2019) π = 3,14159 D(diâmetro) = 15,848mm r(raio)= D/2 =15,848/2 =7,9240mm 𝑽 = 4∗𝜋∗𝑟3 3 = 4∗3,14159∗7,92403 3 = 2084,11 portanto o volume da esfera é :2084,1𝒎𝒎𝟑 7 Com a grande precisão do micrômetro foi possível examinar até mesmo a espessura de um fio de cabelo de um dos graduandos que teve as seguintes medidas coletadas: Tabela 4: Medidas de espessuras de um fio de cabelo. MEDIDAS MÉDIA Aluno 1 Aluno 2 Aluno 3 ESPESSURA (mm) 0,030 0,032 0,030 0,031 Fonte: Elaborado pelo autor (2019) Logo pós foram coletadas as medidas de espessuras de varetas metálicas. Primeiramente com um micrômetro e a segunda coleta com as mesmas peças, porém utilizando um paquímetro. Tabela 5: Medidas de espessuras de varetas metálicas. MEDIDAS MÉDIA Aluno 1 Aluno 2 Aluno 3 DIÂMETRO da vareta mais fina (mm) 1,503 1,570 1,503 1,525 DIÂMETRO da vareta mais espessa (mm) 6,342 6,355 6,342 6,346 Fonte: Elaborado pelo autor (2019) Tabela 6: Medidas de espessuras de varetas metálicas com paquímetro. Fonte: Elaborado pelo autor (2019) E para finalizar o procedimento foi entregue uma arruela a qual deveria realizar as seguintes medidas: o diâmetro externo, interno e a sua espessura. Para realizar essa coleta de dados deveria utilizar ou o paquímetro ou o micrômetro. Os graduandos optaram para os dois diâmetros utilizar o paquímetro e para a espessura o micrômetro. MEDIDAS MÉDIA Aluno 1 Aluno 2 Aluno 3 DIÂMETRO da vareta mais fina (mm) 1,60 1,60 1,75 1,65 DIÂMETRO da vareta mais espessa (mm) 6,30 6,40 6,40 6,37 8 Tabela 7: Medidas da arruela. Fonte: Elaborado pelo autor (2019) 5.QUESTIONÁRIO 1- Faça a leitura das medidasdos Micrômetros ilustrados abaixo: Fonte: Stefanelli (2019) Fonte: Stefanelli (2019) LEITURA 2: 7,97mm INSTRUMENTO UTILIZADO MEDIDA DIÂMETRO EXTERNO (mm) Paquímetro 40,00 DIÂMETRO INTERNO (mm) Paquímetro 12,00 ESPESSURA (mm) Micrômetro. 2,230 LEITURA 1: 1,709mm 9 2- De um modo geral, ao medir com um micrômetro, quais as causas mais prováveis de erros? Primeiramente a pressão em excesso exercida no tambor fazendo com que desalinhe a linha de referência da bainha com a do tambor; O ângulo de visão do observador pode induzi-lo ao erro; E a leitura errada na bainha quando o tambor se localiza em cima de um traço da escala que caso o observador não examine bem a situação tende a errar a medida. 3- Qual o instrumento de maior precisão: o paquímetro ou o micrômetro utilizado nessa prática? Justifique. O micrômetro devido a sua precisão ser de 0,01mm enquanto a do paquímetro era de 0,05mm, ou seja, a margem de erro é maior para o paquímetro. 4- Compare as medidas das espessuras das varetas feitas com o paquímetro e com o micrômetro. Comente. Podemos ver que através das medidas nas tabelas 5 e 6 os valores variam devido aos instrumentos utilizados. Nas medidas realizadas com micrômetro as medidas são mais precisas devido a sua precisão ser de 0,01mm, já as medidas realizadas com o paquímetro têm valores maiores e que nos leva a assimilar com a sua precisão que é de 0,05mm. 5- Determine a precisão de um micrômetro cujas as características são: tambor dividido em 50 partes iguais e passo de 0,25mm. 𝑆 = 𝑃 𝑁 = 0,25 50 = 0,005𝑚𝑚 6.CONCLUSÃO Após a prática os graduandos ponderam averiguar a grande aplicabilidade do instrumento e a sua funcionalidade tendo em vista a sua utilização para medir pequenas peças e objetos impensáveis visto que foi utilizado para realizar a medida de espessura de um fio de cabelo. E comparando-o com outros 10 instrumentos como o paquímetro pode-se ver que a sua precisão era maior. Sendo possível também aprender a calcular a precisão do equipamento. Além do mais pode-se aprender sobre a maneira correta de ler o instrumento em questão e como evitar os erros mais prováveis assim como também foi possível aprender o manuseio correto. E como as medidas dependem muito do ser humano uma maneira de diminuir a margem de erro é a realização de algumas medidas e a partir disto tirar uma média. 7.REFERÊNCIAS DIAS, N. L. Roteiro de aulas Práticas de Física. Fortaleza: UFC, 2019. STEFANELLI, Eduardo. Micrômetro virtual – simulador em milímetro centesimal. Disponível em < https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual- milimetro-centesimal-simulador/> Data de acesso: abr 2019. INDÚSTRIA HOJE. O que é um micrômetro? .Disponível em < https://industriahoje.com.br/o-que-e-um-micrometro> Data de acesso: abr 2019 WIKIPÉDIA. Micrômetro (instrumento). Disponível em < https://pt.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3metro_(instrumento)> Data de acesso: abr 2019. SECCO, Adriano Ruiz. METROLOGIA. Disponível em <http://pontoestetica.com.br/downloads/apostilas/Telecurso-2000/metal- mecanica/metrologia/8-micrometro-tipos-e-usos.pdf> Data de acesso: abr 2019. 1.OBJETIVOS 2.MATERIAIS 3.INTRODUÇÃO 4.PROCEDIMENTO 5.QUESTIONÁRIO 6.CONCLUSÃO 7.REFERÊNCIAS
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