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UNIVERSIDADE CATÓLICA DO SALVADOR – UCSAL DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL FÍSICA EXPERIMENTAL I MATUTINO Maisa Guedes Amorim Santos DETERMINAÇÃO DE MEDIDAS DE PEQUENAS DIMENSÕES MICRÔMETRO (Experimento 1) Salvador 2021 1 INTRODUÇÃO O objetivo principal deste relatório é analisar, estudar e realizar medidas de pequenas dimensões, que requer a utilização de um instrumento de medição (micrômetro), e visa treinar o conhecimento sobre o funcionamento do instrumento de medição, principalmente considerando os erros e precisão, aplicar a teoria do erro às medições feitas, comparar a precisão e exatidão do equipamento e os dados encontrados na medição para obter resultados experimentais. Capaz de elaborar e testar modelos teóricos e estimar a incerteza de medição e avaliar a propagação do mesmo. No caso de tamanhos pequenos, quando é necessário medir um objeto e verificar sua espessura em pequenas dimensões, deve-se fazer a utilização de um micrômetro. Os micrômetros são amplamente utilizados para medir tamanhos pequenos, ou seja, os micrômetros incluem a leitura de tamanhos extremamente pequenos e, para melhorar essas medidas, inclui também a subdivisão da escala. Desta forma, ele pode realizar medições mais precisas. Geralmente a divisão de escala dos micrômetros pode ser de 0,01 ou 0,001mm, podendo ser digitais ou não. O micrômetro é utilizado quando é necessário medir um objeto e verificar seu pequeno tamanho e espessura. Eles têm uma ampla gama de aplicações na indústria de máquinas e em vários ambientes de medição e testes não destrutivos (medição de vários objetos). Micrômetros funcionam com parafusos micrométricos e são muito mais precisos do que pinos, que funcionam deslizando uma haste em uma peça dentada e permitem que a espessura seja lida por uma lâmpada de néon ou um mecanismo semelhante a um relógio analógico. O tipo de micrômetro mais conhecido é o externo. Ele realiza medições de rotina em peças ou peças externas na superfície. Como o nome sugere, o micrômetro interno pode medir as partes internas da peça. Existem alguns micrômetros que podem ser usados para aplicações mais específicas que requerem modificação do instrumento. Alguns deles são: micrômetro de profundidade, micrômetro com arco profundo, micrômetro com disco na haste, micrômetro para medição de fios, micrômetro com contatos em V, micrômetro para medir a parede do tubo. O micrômetro é formado por peças variadas, são elas: a. superfície de medição (fixa e móvel): eles tocam a peça a ser medida, de modo que são estritamente planos e paralelos; b. fuso micrométrico: é feito de aço especial temperado e retificado para garantir a precisão do passo; c. trava: permite que o fuso seja fixado em um nível predeterminado; d. linha de leitura principal: serve para observar quantos traços de 1 mm o tambor passou, e para aumentar o valor do traço do tambor; e. nônio: indica o valor a ser adicionado à leitura obtida na bainha e no tambor; f. catraca ou tambor de fricção: garante uma pressão de medição constante; g. tambor graduado: tem graduação circular, geralmente 50 divisões; h. cilindro graduado: onde é registrada a posição da capacidade de medição do instrumento, a cada 1 mm e 0,5 a 0,5 mm; a. arco ou corpo do instrumento: feito de aço especial ou aço fundido, o tratamento térmico pode eliminar o estresse interno. Figura 1 Treinamento Starrett: Micrômetro, [1:18] Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=-Z5N7GcNViI A resolução da medição feita no micrômetro corresponde ao deslocamento mínimo do fuso. Para obter o valor medido, se divide o número de estágios da bateria pelo número de etapas. Portanto, ao girar o tambor, cada zona produzirá um deslocamento de 0,01 mm no eixo principal. Leitura do micrômetro com resolução de 0,01 mm. Para fazer uma leitura de centésimos de milímetros, considera-se que o passo da rosca do fuso do micrômetro é de meio milímetro (0,5 mm), a rotação do tambor faz com que o fuso do micrômetro avance ou recue os mesmos 0,5 mm em relação à ponta do batente. A linha de leitura do cilindro é em milímetros (1 mm), e cada 5 mm é numerado https://www.youtube.com/watch?v=-Z5N7GcNViI de 0 a 25. Cada milímetro também é dividido em metade (0,5 mm) e o tambor precisa girar duas vezes para fazer o eixo do micrômetro se mover para frente ou para trás em 1 mm. 2 FAZENDO USO DO MICRÔMETRO 2.1 LEITURA O instrumento utilizado no vídeo é o micrômetro de escala centesimal, se tem linhas horizontais e verticais, a linha horizontal é a referência do 0, e o tambor começa a rodar a partir dele, ele irá rodar em centésimos, a partir de cada volta dada aparecerá um risco de 0,01 mm. O micrômetro atenta em 0, a parte debaixo 0,5mm e a parte de cima 1mm. De acordo com o vídeo assistido, em cada volta o instrumento se abre mais, chegando a 5mm. Figura 2 BR2 brasileiros um dia por vez, 5:30 Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=ScWuEk5FZK4 Foi utilizada uma peça para exemplo de medição, e nela resultou 1,42mm. 2.2 SIMULAÇÃO Figura 3 Simulador, 5,50mm https://www.youtube.com/watch?v=ScWuEk5FZK4 FONTE: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ 5,00mm (escala dos milímetros da bainha) + 0,50mm (escala do meio milímetro da bainha) + 0,00mm (escala centesimal do tambor) = 5,50mm: leitura total da medida. Figura 4 Simulador, 15,99mm FONTE: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ 15,00mm (escala dos milímetros da bainha) + 0,99mm (escala do meio milímetro da bainha) + 0,00mm (escala centesimal do tambor) = 15,99mm: leitura total da medida. Figura 5 Simulador, 22,43mm FONTE: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ 22,00mm (escala dos milímetros da bainha) + 0,43mm (escala do meio milímetro da bainha) + 0,00mm (escala centesimal do tambor) = 22,43mm: leitura total da medida. 2.3 PESQUISA Para esta pesquisa recomendo o vídeo do link a seguir: https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg. O vídeo aborda o ensinamento de leitura de um micrômetro em centésimos de milímetros ou milésimos de milímetros, e https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg se diz de forma explicativa que a cada volta do tambor, o fuso micrométrico avança uma distância, e essa distância chama-se passo, então, a resolução do micrômetro é a medida que corresponde ao menor deslocamento do seu curso. A resolução do micrômetro calcula-se pelo passo dividido pelo número de divisões do tambor. A leitura de um micrômetro é uma base de soma simples, a resolução em centésimos de milímetros é feita assim: o 1º passo é fazer a leitura dos milímetros inteiros, o 2º passo é fazer a leitura dos meios milímetros, e o 3º passo fazer a leitura dos centésimos. Já a resolução em milésimos de milímetros lê-se o nônio, que é: 1º passo leitura dos milímetros inteiros, o 2º passo fazer a leitura dos meio milímetros, o 3º passo a leitura dos centésimos de milímetros, e o 4º passo procurar no nônio quais traços coincidem com o traço do tambor. Figura 6 Telecurso 2000 Metrologia 09 Leitura no Sistema Métrico, 2:48 Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg Figura 7 Telecurso 2000 Metrologia 09 Leitura no Sistema Métrico, 8:11 Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg Figura 8 Telecurso 2000 Metrologia 09 Leitura no Sistema Métrico, 12:22 Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg 3 CONSIDERAÇÕESFINAIS Após adquirir conhecimentos e realizar pesquisas, posso concluir que o instrumento é muito fácil de operar e ler diversos materiais, além de possuir alta precisão na medição de diâmetro e espessura. O micrômetro serve para profissionais que precisam de medições precisas, é uma ferramenta absolutamente indispensável. No entanto, embora seja um instrumento preciso, muitos dos erros descuidados são causados por pessoas que são descuidadas ou não sabem como manusear corretamente (talvez não devidamente calibrados). Além dos erros sistemáticos geralmente causados pela má qualidade do micrômetro. REFERÊNCIAS FIORIO, Vivian; Fábio, HENRIQUE. O que é um micrômetro. Disponível em: https://industriahoje.com.br/o-que-e-um-micrometro.> Acesso em 03/03/2021 STEFANELLI, Eduardo. Componentes principais do micrômetro. Disponível em: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-componentes/. > Acesso em 03/03/2021 STARRETT IND. LTDA. Manual do estudante Starrett. Disponível em: https://www.starrett.com.br/manual-do-estudante-starrett/. > Acesso em 07/03/2021 NOÉ, MARCOS. Medidas de comprimento. Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/medidas- comprimento.htm. > Acesso em 07/03/2021 https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg https://industriahoje.com.br/o-que-e-um-micrometro#:~:text=As%20principais%20partes%20do%20micr%C3%B4metro,di%C3%A2metro%20exterior%20de%20objetos%20esf%C3%A9ricos https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-componentes/ https://www.starrett.com.br/manual-do-estudante-starrett/ https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/medidas-comprimento.htm https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/medidas-comprimento.htm