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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA SEMESTRE 2021.1 PRÁTICA 1: MICRÔMETRO ALUNO: Emanuel da Silva Santos MATRÍCULA: 516261 CURSO: Engenharia Mecânica—MT TURMA: 36A PROFESSOR: Sarah Gomes OBJETIVOS Conhecimento do micrômetro e familiarização com seu uso. MATERIAL Para um filme sobre as partes do MICRÔMETRO e os diversos tipos e usos, veja: Telecurso 2000 Metrologia 08 Micrometro: https://www.youtube.com/watch?v=BdHXTAGtuYc Para um filme sobre leitura do MICRÔMETRO veja: Telecurso 2000 Metrologia 09 Leitura no sistema Métrico: https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg ou o filme: https://www.youtube.com/watch?v=RmvOsQFN738 Para um filme mostrando como zerar um micrômetro: www.youtube.com/watch?v=oyF2kIkKuEo Para uma simulação interessante: https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php? s=mech_mikrometr&l=pt Na página: http://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal- simulador/ Você encontra um simulador do micrômetro semelhante ao utilizado em nossos laboratórios e outras Informações. Para a realização dos procedimentos, utilize o link a seguir: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-milimetro-centesimal-autoavaliacao/ 2 https://www.youtube.com/watch?v=BdHXTAGtuYc https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-milimetro-centesimal-autoavaliacao/ http://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ http://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetro-centesimal-simulador/ https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=mech_mikrometr&l=pt https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=mech_mikrometr&l=pt http://www.youtube.com/watch?v=oyF2kIkKuEo https://www.youtube.com/watch?v=RmvOsQFN738 https://www.youtube.com/watch?v=wsnC8bj9jYg INTRODUÇÃO O relatório a seguir de FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA do curso de engenharia mecânica da universidade federal do ceará, UFC, tem como base falar sobre a aula prática sobre o micrômetro, que foi ministrada pela professora SARAH GOMES, a fim de conhecer seu funcionamento e utilidades na prática. Figura 1 – MICRÔMETRO Fonte: https://focusmetrologia.com/2020/04/27/micrometro/, acesso em: 27 Mai. 2021. “Para medições de peças de pequenas dimensões com grande precisão, você deve saber o que é um micrômetro e como utilizar este instrumento de medição.” Fiorio e Henrique (2013) PROCEDIMENTO Para a leitura do micrômetro foi realizado o seguinte procedimento: 1. Verificamos se o aparelho estava zerado. Para isso encostamos as esperas (fixa e móvel) e observamos se o zero do tambor estava coerente com o índice. Se não teríamos que zerá-lo ou levar essa diferença em conta nos nossos resultados; 2. Encostamos a peça a ser medida na espera fixa; 3. Fizemos o movimento com a catraca, assim evitando um uso desnecessário de força que possa ocorrer ao utilizar a manga, até essa encostar na peça medida; 4. Travamos a medida com o fixador para que não haja nenhum equívoco enquanto é feita a medição 5. Lemos os milímetros inteiros na escala superior da bainha e se havia meio milímetro a acrescentar na escala inferior; 6. Lemos a escala circular da manga para acrescentar a fração menor que meio milímetro, caso houvesse, já que se a escala estivesse na marcação zero não seria necessário nenhuma adição. 3 https://focusmetrologia.com/2020/04/27/micrometro/ Número Intervalo de leitura do Micrômetro (mm) Leitura do parafuso micrométrico (mm) Leitura final (mm) 1 0 – 25 18,93 18,93 2 0 – 25 10,77 10,77 3 0 – 25 2,05 2,05 4 0 – 25 15,00 15,00 5 225 – 250 11,26 236,26 6 150 – 175 5,14 155,14 7 200 – 225 6,41 206,41 8 125 – 150 15,82 140,82 Figura 2 – Print da tela mostrando a simulação inicial com a hora e a data. Fonte: autor Figura 3 – Print da tela mostrando a simulação final com a hora e a data. FONTES: AUTOR 4 QUESTIONÁRIO 1 Faça as leituras das medidas dos Micrômetros (sensibilidade 0,01 mm) ilustrados abaixo: LEITURA1: 1,71(mm) LEITURA2: 7,97(mm) 2 De um modo geral, ao medir com um micrômetro, quais as causas mais prováveis de erro? Sugestão: faça uma busca na internet sobre o assunto. Uma dos principais causas de problemas ao se trabalhar com o micrômetro é a temperatura, já que uma eventual troca de calor pode ocasionar uma dilatação ou até uma compressão, por parte do aparelho, o que gera um impacto na veracidade da medição. Outros fatores externos como, ventiladores e raios de sol devem, também devem ser evitados. 3 Determine a precisão de um micrômetro cujas características são: tambor dividido em 50 partes iguais e passo de 0,25 mm. No micrômetro a resolução é a seguinte: a razão entre o passo da rosca do fuso micrométrico e o número de divisões do tambor, então temos 0,25 mm/50 = 0,005. 4 Um micrômetro não zerado indica uma leitura de 0,06 mm quando fechado. Ao fazer a medida do diâmetro de uma esfera um estudante desatento (não tendo observado que o micrômetro não estava zerado) anotou 15,32 mm. Qual a leitura correta do diâmetro da esfera? Como o micrômetro não foi zerado deve se levar em conta a leitura quando fechado, ou seja, o diâmetro na realidade é 15,38 mm, já 15,36+0,06 =15,38. 5 5 A figura a seguir indica a leitura do diâmetro de um fio de cabelo medido com o micrômetro. Qual a leitura correspondente? Observe que não faz sentido uma medida com apenas um algarismo significativo. Fonte: Adaptação de figura gerada na página: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual- milimetrocentesimal-simulador/. Acesso em 25 out. 2020. Aproximadamente 0,07 mm. 6 O diâmetro de uma esfera medido com um micrômetro apresentou o valor: 4,35 mm. Calcule o volume da esfera e expresse o resultado com um número correto de algarismos significativos. Mostre os valores utilizados nos cálculos. Primeiramente temos que descobri o raio, sabendo que o diâmetro da esfera é 4,35 mm realizamos a divisão por 2 aí encontramos o raio 4,35/2 = 2,175. Tendo o raio basta aplicá-lo na expressão V = 4*p*r³/ 3, sendo pi=3,14. Então temos: V = 4*3,14*2,175³/ 3 → V = 4*3,14*10,289109375/3 → 43,07707125. Ou seja, o volume dessa esfera tem um volume igual a 43,07 mm³. 7 Um segundo aluno, medindo a mesma esfera da questão anterior, anotou o valor 4,48 mm. Qual o erro percentual no volume da esfera que esse aluno cometerá em relação ao volume obtido com o valor 4,35 mm (considerado correto). Mostre os valores utilizados nos cálculos. Para se calcular o erro percentual é preciso, em modulo, pegar o resultado obtido, subtrair ele pela medida certa, depois com o resultado dividir pelo número considerado correto e multiplicar por 100. Então temos |(4,48 mm – 4,35 mm)/4,35 mm| * 100 → |0,13 /4,35 mm| * 100 → o erro percentual ≈ 3% 6 https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetrocentesimal-simulador/ https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-virtual-milimetrocentesimal-simulador/ CONCLUSÃO Por meio da aula prátia foi possível conhecer melhor o equipamento micrômetro, sua constituição, seu funcionamento, onde ele é melhor empregado, sendo útil ao medir chapas e objetos pequenos com muita precisão, como o maneja de forma correta para não haver falhas nas suas medições, vale ressaltar a importância de ter a certeza que ele está zerado antes de usar, ou no mínimo levar isso em consideração ao medir, e fixar para que nenhuma interferência externa venha por ventura causar um erro. 7 REFERÊNCIAS FIORIO , Vivian; HENRIQUE, Fábio. O que é um micrômetro?. In: Micrômetro. [S. l.], 1 jun. 2013. Disponível em: https://industriahoje.com.br/o-que-e-um-micrometro#:~:text=Com %20o%20micr%C3%B4metro%20pode%2Dse,dentro%20de%20uma%20rosca%20ajust %C3%A1vel. Acesso em: 27 maio 2021. MICRÔMETRO.In: FOCUS METROLOGIA (Brasil). Micrômetro. [S. l.]: FOCUS METROLOGIA, 27 abr. 2020. Disponível em: https://focusmetrologia.com/2020/04/27/micrometro/. Acesso em: 27 maio 2021. STEFANELLI, Eduardo. Micrômetro em milímetro centesimal – uso, leitura e interpretação. In: Micrômetro em milímetro centesimal – uso, leitura e interpretação. [S. l.], 2021. Disponível em: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-milimetro-centesimal-leitura- uso/#:~:text=A%20resolu%C3%A7%C3%A3o%20do%20micr%C3%B4metro&text=No %20micr%C3%B4metro%20centesimal%2C%20a%20resolu %C3%A7%C3%A3o,50%20%3D%200%2C01%20mm. Acesso em: 27 maio 2021. CAIUSCA, Alana. Percent Error Formula . In: VOLUME DA ESFERA. [S. l.], 10 jun. 2019. Disponível em: https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/matematica/volume-da-esfera. 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