Relatório Fisica Experimental Nota 8,8

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Ceará – UFC 
Centro de Ciências 
Departamento de Física 
Disciplina de Física Experimental para Engenharia 
Semestre 2019.1 
 
 
 
 
 
 
 
 RELATÓRIO PRÁTICA DE LABORATÓRIO 01 
PAQUÍMETRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno (A): Yasmin Dafne de Lima dos Santos 
Curso: Engenharia Química 
Matricula: 472028 
Turma: 18 
Professor: Juan S. Rodríguez H. 
Data de realização da prática: 11/03/2019 
Horário de realização da prática: 14:00 às 16:00 h 
 
31 de março de 2018 
 
1. Objetivos 
 Apresentação do paquímetro e suas ferramentas; 
 Conhecimento de técnicas básicas de metrologia e escalas; 
 Prática de conceitos relacionados a algarismos significativos e análise de 
dados na obtenção de precisões. 
2. Material 
 Paquímetro; 
 Cilindro Oco; 
 Peça com furo cego. 
3. Introdução teórica 
Com base na necessidade de comparar grandezas e fazer funcionar o sistema 
de trocas e quantificações, as sociedades antigas passaram a utilizar a noção de 
medir. Baseado nesta instância, diversos mecanismos foram desenvolvidos, 
dentre estes há um bastante atual e eficiente em precisões de maior grau, o 
paquímetro. 
Ferramenta elaborada pelo geômetra Pierre Vernier, esta espécie de super 
régua apresenta várias particularidades e vantagens se comparada aos demais 
instrumentos determinadores de dimensões. Nestas características estão duas 
escalas que deslizam em paralelo, no qual uma possui subdivisões da outra, 
proporcionando obtenção de valores específicos e úteis na averiguação de dados, 
tais como o de dimensões de parafusos, tubos e porcas e etc. 
Fig. 1.0 Imagem de Paquímetro e divisões. 
 
1. Orelha fixa 
2. Orelha móvel 
3. Nônio ou vernier *(polegada) 
4. Parafuso e trava 
5. Cursor 
6. Escala fixa 
7. Bico fixo 
8. Encosto fixo 
9. Encosto móvel 
10. Bico móvel 
11. Nônio ou vernier (milímetro) 
12. Impulsor 
13. Escala fixa de milímetros 
14. Haste de profundidade 
Considerando certas condições, o referente relatório demonstrará um 
pouco acerca da execução em si da atividade proposta e suas etapas, expondo 
as técnicas básicas de algarismos significativos e as utilidades da metrologia 
no cotidiano tomando como base os materiais supracitados. 
Além disso, este trabalho trará um questionário avaliador da 
aprendizagem obtida, como também as referências utilizadas para solucioná-
las e organizar todo o projeto. 
Mediante ao descrito, espera-se a compreensão da experiência e a 
constatação da relevância destas informações na formação curricular. 
 Boa Leitura! 
4. Procedimento 
Inicialmente foi apresentado pelo professor a ferramenta e houve o início das 
medições, nas quais foram feitas por trios separados na turma. 
1- Nesta etapa, as aferições começaram pela análise do tipo de paquímetro e 
análise da precisão do nônio. 
O Comprimento do nônio (mm) 3,90 cm, convertido para 39,00 mm* 
O número de divisões do nônio 20 divisões* 
A precisão do paquímetro (mm) 0,05 mm* 
Observação*: Dados preenchidos no momento da prática. 
2- Logo em seguida, ocorreram as datações do diâmetro interno e externo do 
cilindro oco: 
 
 
MEDIDA 
Aluno 1 
MEDIDA 
Aluno 2 
MEDIDA 
Aluno 3 
MEDIA 
 
DIÂMETRO INTERNO (mm) 18,70mm* 19,20mm* 19,50mm* 19,13mm* 
DIÂMETRO EXTERNO 
(mm) 
25,30mm* 25,30mm* 25,30mm* 25,30mm* 
 MEDIDA 
Aluno 1 
MEDIDA 
Aluno 2 
MEDIDA 
Aluno 3 
MEDIA 
 
DIÂMETRO EXTERNO 
(mm) 
26,50mm* 25,40mm* 25,40mm* 25,76mm* 
ALTURA EXTERNA 
(mm) 
36,10mm* 36,40mm* 36,40mm* 36,30mm* 
Observação*: As médias foram calculadas a partir do método de média 
aritmética dos valores. 
3- E por último, aconteceu o cálculo das médias e a observação das 
dimensões anteriores e da altura interna e externa da peça com furo cego: 
4. Questionário 
1. As figuras abaixo foram feitas com um paquímetro igual (P=0,05 mm) ao 
utilizado durante a prática. Faça as leituras correspondentes: 
 
 LEITURA: 50 mm 
 
 
 LEITURA: 16,45 mm 
2.A partir dos valores médios das medidas realizadas na peça com furo cego, calcule 
o volume metal da peça. Forneça o resultado com um número correto de algoritmos 
significativos. Indique os valores numéricos utilizados nos seus cálculos. 
DIÂMETRO INTERNO 
(mm) 
14,20mm* 14,20mm* 14,20mm* 14,20mm* 
ALTURA INTERNA 
(mm) 
21,10mm* 18,30mm* 18,30mm* 19,23mm* 
Resposta: Para fazer este processo deve-se considerar os valores de diâmetro e 
altura externas e internas, respectivamente. Como no exposto na seguinte fórmula: 
π * R² * h. Em que π corresponde a 3,14, R ao raio - a metade do diâmetro médio e h 
a altura média. 
1. Cálculo das dimensões externas: 
OBS: Os valores só foram arredondados no fim da operação no fito de obter maior 
exatidão ao processo. 
3,14 * (25,76/2)² * 36,30 -> 3,14 * (12,88)² * 36,30 -> 3,14 * 165,8944 * 36,30 = 
18.908,97 mm³ ou, simplificando, 18,91 cm³ 
2. Cálculo das dimensões internas: 
OBS: Os valores só foram arredondados no fim da operação no fito de obter maior 
exatidão ao processo. 
3,14 * (14,20/2)² * 19,23 -> 3,14 * (7,10)² * 19,23 -> 3,14 * 50,41 * 19,23 = 
3.043,86 mm³ ou seja, 3,044 cm³. 
3. Logo, a próxima etapa é subtrair um resultado do outro: 
18,91 cm³ - 3,044 cm³ = 15,87 cm³. 
A peça é formada de 15,87 cm³ de metal. 
2. Com base nas figuras do paquímetro fechado (logo abaixo) e do paquímetro 
aberto (segunda figura), responda: 
 
 
 
 
 a) Qual o comprimento do nônio? 
Resposta: Devido ao fato de quando o paquímetro está fechado e sua última reta 
estar alinhada na régua no valor de 4,9 cm ou, convertendo, 49 mm. Esta passa a ser 
o valor de seu comprimento, uma vez que este valor é registrado na métrica superior. 
1 cm = 10 mm. 
b) Em quantas partes está dividido o nônio? 
Resposta: Neste caso, o nônio está dividido em 50 partes. Posto cada divisão (reta) 
apresentar uma separação de 0,02mm, formando um conjunto de 0,1mm a cada reta 
maior. 
c) Qual a precisão deste paquímetro? 
A partir da seguinte fórmula: 
C/n = 1 – p 
No qual C é o comprimento do nônio, n é o número de divisões e p é a precisão. 
49mm/50 divisões = 1 – precisão. Daí: 
49/50 = 1 – p -> 0,98 = 1 – p -> p = 1 – 0,98 -> p = 0,02mm. 
d) Qual a leitura do paquímetro (aberto) ilustrado? 
Considerando as regras de medição: 
1. Procurar avaliar em que região está o zero do nônio. 
Neste caso, no espaço do digito 2 com a reta do nônio embaixo da segunda menor 
após este número. Logo 20mm + 1mm do traço menor, 21mm até então; 
2. Após constatar o local no qual a reta do nônio alinha-se a reta da régua. Iguala-se 
entre o 4 tracejado . Portanto, 21,44 mm. 
4. Paquímetros analógicos são fabricados com precisão de 0,1mm, 0,05mm e 
0,02mm. Indique em cada caso um comprimento usado para o nônio e o número de 
divisões do mesmo. 
 
Precisão do Paquímetro 
(mm) 
Comprimento do nônio 
(mm) 
n. de divisões do nônio 
 0,1 11 milímetros 10 divisões 
 0,05 39 milímetros 20 divisões 
 0,02 49 milímetros 50 divisões 
 
Seguindo a sentença: 
C/n = 1 – p ou reformulando, C/n – 1 = p ou p – 1 = C/n. 
No qual C é o comprimento, n é o número de divisões do nônio e p é a precisão do 
paquímetro. 
1. C/10 = 1 – 0,1 -> C/10 - 1 = 0,1 -> C/10 = 1,1 -> C = 11 mm. 
2. E neste caso, umaexceção exposta no manual de práticas: 
Visualizando, o paquímetro fechado: 
 
C/20 divisões = 2 – 0,05, no caso 2 ao invés de 1, da fórmula original. 39mm. 
Seu comprimento é de 3,9 cm ou 39 mm e apresenta 20 divisões em sua extensão. 
3. C/50 = 1 – 0,02 -> C/50 - 1 = 0,02 -> C/50 = 0,98 -> C = 49 mm. 
6. Conclusão 
 A partir do referido processo pedagógico, o presente relatório e experiência 
nela exposta, consuma-se a absorção de um novo conhecimento acerca da 
metrologia e de uma de suas principias ferramentas. Assim como, um 
aprimoramento das técnicas de organização dos algarismos significativos na 
resolução das perguntas e do modo como organizar trabalhos científicos 
padronizados pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. 
4. Bibliografia 
Livros: 
Análise dos dados e históricos da metrologia: 
1. DIAS, Nildo Loiola. Roteiros de aulas práticas de Física. Fortaleza. 2018. 
2. DOMICIANO, João Baptista; JURALTIS Klemensas Rimgaudas. Introdução à 
Física Experimental. Departamento de Física, Universidade Estadual de 
Londrina,2003. 
3. BRENZIKOFER, René; RIBEIRO, Carlos A. F-129: Física Experimental I, 
Guia para as Disciplinas de Laboratório Básico. Instituto de Física, UNICAMP, 
1998. 
 Sites: 
 Auxílio na obtenção de imagens e aferição de conteúdos na solução das 
questões: 
1. https://pt.scribd.com/doc/63447663/Pierre-Vernier-e-a-origem-do-Paquimetro - 
Acesso em: 24 de março de 2019, às 16h09min. 
2. https://www.stefanelli.eng.br/ - Acesso em: 14 de março de 2019, às 21h08min.