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UNIVERSIDADE CATÓLICA DO SALVADOR – UCSAL DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS BACHARELADO EM ENGENHARIA QUÍMICA FÍSICA EXPERIMENTAL I MATUTINO Amanda Carmo Santos DETERMINAÇÃO DE MEDIDAS DE PEQUENAS DIMENSÕES MICRÔMETRO (Experimento 1) Salvador 2021 1 INTRODUÇÃO O presente relatório tem como objetivo auxiliar o aprendizado da medição do micrômetro, assim como na familiarização do instrumento, seus tipos, aplicações, resolução e leitura. Dessa forma, busca-se aprender a utilizar corretamente o equipamento, conhecendo suas características e componentes para que consigamos observar a diferença de precisão de um micrômetro para um outro instrumento de medição. Em momentos em que é necessário realizar a medição de objetos, verificando sua espessura em pequenas dimensões, utiliza-se o micrômetro. Além disso, é altamente utilizado para medição de pequenas espessuras, diâmetros internos e profundidades. Ou seja, o micrômetro se dá através da ampliação da leitura de dimensões extremamente pequenas, e para melhorar tais medições, são incluídas subdivisões na escala, denominada de “nônios”. Dessa forma, permite uma medição de maior precisão, podendo ir de 0,01 milímetros até 0,001 milímetros. O micrômetro, também conhecido como Palmer, (em homenagem ao seu criador, o francês Jean Louis Palmer) é um instrumento desenvolvido a partir da necessidade de técnicas e resultados cada vez mais exatos e precisos. O micrômetro é um instrumento metrológico propício para realizar a medição lineares de um objeto com precisão, através da leitura de centésimos de milímetros de uma maneira simples e eficaz. Com isso, o micrômetro se tornou uma ferramenta mais aperfeiçoada e capaz de realizar tais medições mais rigorosas e exatas do que o paquímetro, podendo ser substituído facilmente quando se faz necessária uma resolução mais adequada. Existe uma ampla variação nos tipos de micrômetro, e eles se diferenciam de acordo com sua utilidade e o tipo de leitura. Dentre suas principais aplicações, faz-se destaque nas medições de laboratórios, calibragem de máquinas e oficinas mecânicas. A depender do tipo de dimensão a ser medida, o micrômetro pode ter até três usos distintos: o externo, interno e o de profundidade. O micrômetro externo é o mais utilizado nos ambientes industriais, e suas aplicações são geralmente mais comuns em medições externas em parafusos, fios, esferas, e peças mecânicas no geral. O interno, é utilizado para medir precisamente o diâmetro dos orifícios. E já o de profundidade, é usado para realizar a medida do comprimento interior de uma peça. As principais partes do micrômetro são: a. Corpo: É a estrutura do micrômetro. Possui placas com isolamento térmico, impedindo que o material se expanda com o calor afim de evitar interferência na precisão da medição. b. Superfície de medição fixa e móvel: Tocam a peça a ser medida. Geralmente são feitas de metal duro e possui alta resistência ao desgaste. c. Fuso micrométrico: Feito de aço de alto teor de liga, temperado e retificado, para assegurar que haja exatidão no passo da rosca. d. Trava: Permite imobilizar o fuso em uma medida preestabelecida. e. Linha de leitura principal: Escala que compõe a medida fornecida pelo micrômetro. f. Nônios: São as subdivisões da escala. A primeira é 0,5mm, a segunda 0,01mm e a terceira 0,001mm. g. Tambor graduado: Onde está localizado a escala centesimal. Se move ao mesmo tempo que o eixo, e possui uma escala gravada até 50. h. Cilindro graduado ou bainha: É a parte imóvel, onde está gravada a capacidade de medição do instrumento, de 1 em 1mm, e de 0,5 a 0,5mm. i. Catraca ou tambor de fricção: É responsável por regular a força que exercemos durante a medição. Figura 1 - Treinamento Starrett: Micrômetro, [4:36] Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=-Z5N7GcNViI De acordo a definição “resolução é a menor diferença entre indicações de um dispositivo mostrador que pode ser significativamente percebida. O fuso micrométrico avança uma distância denominada “peso” a cada volta (360º) do tambor, ou seja, uma volta completa resultará em 0,50 (cinquenta centésimos de milímetro). No micrômetro centesimal, encontra-se a resolução através da razão entre o passo da rosca do fuso micrométrico pelo número de divisões do tambor, ou seja, resolução = 0,5 mm / 50, resultando em 0,01mm. Portanto, uma leitura em centésimos de milímetros é realizar a divisão de um milímetro por cem. 2 FAZENDO USO DO MICRÔMETRO 2.1 LEITURA O micrômetro utilizado no vídeo “Micrômetro como utilizar - Aula de metrologia 01 #96” possui resolução de 0,01mm, e sua leitura se dá em três etapas: 1ª etapa: leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha; 2ª etapa: leitura dos meios milímetros, também na escala da bainha; 3ª etapa: leitura dos centésimos, na escala do tambor. Portanto, no instante 5:29 do vídeo, como mostrado na figura abaixo, temos a medição de 5mm. Figura 2 - Micrômetro como utilizar - Aula de metrologia 01 #96, [8:48] Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=ScWuEk5FZK4 Já no instante 7:14 do vídeo, realiza-se a leitura da tampa de um recipiente, e sua medição é de 1,42mm. 2.2 SIMULAÇÃO Para a realização da prática, utilizamos o simulador do micrômetro. Foram atribuídos três valores: a primeira medida de 1,50mm, a segunda 11,99mm, e a terceira 20,20, como mostram as figuras, respectivamente: Figura 3 - Simulador; 1,50mm. Fonte: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ 1,00mm (escala dos mm da bainha) + 0,50mm (escala dos meios mm da bainha) + 0,00mm (escala centesimal do tambor) = 1,50mm; leitura total. Figura 4 - Simulador; 11,99mm. Fonte: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ 11,00mm (escala dos mm da bainha) + 0,50mm (escala dos meios mm da bainha) + 0,49mm (escala centesimal do tambor) = 11,49mm; leitura total. Figura 5 - Simulador; 20,20mm. Fonte: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ 20,00mm (escala dos mm da bainha) + 0,20mm (escala dos meios mm da bainha) + 0,00mm (escala centesimal do tambor) = 20,20mm; leitura total. 2.3 PESQUISA O vídeo apresentado é uma tele aula do programa de TV Telecurso 2000. O vídeo inicia-se introduzindo o micrômetro, mostrando quando se faz necessário o seu uso. Posteriormente, comenta-se sobre sua origem, a necessidade de aprimorações ao longo do tempo para realizar precisões mais exatas e mais rigorosas do que o paquímetro, e seu princípio de funcionamento. Ao decorrer do vídeo, é abordado sobre sua capacidade, resolução e como realizar a medição no instrumento, e para isso, é explicado o que é a leitura em milésimo e em centésimos de milímetro e são apresentados alguns exemplos de micrômetro, e onde pode-se utilizá-lo. Por fim, é apresentado o micrômetro com contador mecânico e o micrômetro digital eletrônico, que apresenta a leitura no visor, faz leitura rápida e evita erros. Figura 6 – Telecurso 2000 Metrologia 08 Micrometro xvid, [15:00] Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=BdHXTAGtuYc&t=306s Figura 7 – Telecurso 2000 Metrologia 08 Micrometro xvid, [15:00] Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=BdHXTAGtuYc&t=306s Figura 8 – Telecurso 2000 Metrologia 08 Micrometro xvid, [15:00] Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=BdHXTAGtuYc&t=306s 3 CONSIDERAÇÕES FINAIS Após a aula prática com o auxílio do simulador, pôde-se notar a importância do micrômetro, assim como seu manuseio, que é muito utilizado quando é necessário o uso de um instrumento com alta precisão. Para isso, foi necessário conhecer seus componentes, utilidades, manuseio e a leitura. Embora seja uminstrumento de fácil manuseio, é necessário que o instrumento esteja sempre calibrado para que não ocorra nenhuma interferência durante a leitura, pois a mesma requer muita atenção durante a análise das medidas. Durante a realização das medidas, foram-se necessárias mais cautelas, principalmente no instante de fazer a leitura na escala centesimal do tambor. Portanto, conclui-se que o micrômetro é um instrumento de alta resolução, quando se comparado com outros instrumentos, como o paquímetro, auxiliando profissionais de diversas áreas, justamente por apresentar uma grande variação, se adequando a formas dos mais variados objetos. REFERÊNCIAS FONTES, Luiz Carlos A. de A. Caderno de roteiros das aulas práticas de Física Experimental II/UCSAL, 2017.1 Disponível: www.ucsal.br\ead. STEFANELLI, Eduardo J. Micrômetro virtual – simulador em milímetro centesimal. Disponível em: <https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual- milimetro-centesimal-simulador/> Aceso em 05 mar. 2021. MASCARENHAS, Rafael. Descubra o que são micrômetros e como usá-los. Disponível em: <https://www.cursosguru.com.br/descubra-o-que-sao- micrometros-e-como-usa-los/> Acesso em 05 mar. 2021. VIANA, Edvaldo. Micrômetro, sistema métrico. Disponível em: <https://pt.slideshare.net/ediviana/09micrmetro-sistema-mtrico> Acesso em 05 mar. 2021.
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