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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul – IFRS Campus Farroupilha Metrologia – Engenharia Mecânica Profa. Lisiane Trevisan Exercícios – Incerteza de Medição Este exemplo citado abaixo está disponível no site https://www.ft.unicamp.br/~lfavila/TT113EB104/exerciciosresolvidos.pdf E demonstra o cálculo da incerteza de medição de forma mais simples. Este exemplo usa a incerteza herdada como sendo a resolução divido por 2(dividor). Instrumento de medição usado Foram realizadas duas medidas com este instrumento – raio e a altura Foram realizadas 5 medidas de cada cota Equação para o cálculo da média das medidas Equação para cálculo do desvio-padrão das medidas Resumo dos valores calculados Fonte de incerteza relacionada a incerteza herdada do instrumento instrumento de medição Neste exemplo, foram considerados 2 fontes de incerteza: incerteza herdada do instrumento de medição e o desvio-padrão das medidas Os valores de incerteza de medição calculados para o raio e para altura Neste item será calculado o volume em função das duas medidas realizadas. Aqui será usada a lei de propagação de incertezas A lei da propagação de incertezas em que cada fonte de incerteza é calculada pela multiplicação deste valor MÉDIO com o coeficiente de sensibilidade (derivada parcial) Valores Médios de raio e altura em cm Valor do volume calculado com médias de raio e altura https://www.ft.unicamp.br/~lfavila/TT113EB104/exerciciosresolvidos.pdf Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul – IFRS Campus Farroupilha Metrologia – Engenharia Mecânica Profa. Lisiane Trevisan Exemplo 1. As medidas de tensão de uma pilha padrão realizadas em um voltimetro com resolução de 0,01V, estão indicadas abaixo. Calcule a incerteza de medição para este exemplo, considerando como fontes de incerteza a resolução do equipamento e o desvio-padrão. Medida Valores 1 1,45 V 2 1,40 V 3 1,60 V 4 1,55 V 5 1,42 V Exemplo 2. A tolerância aceita para um ambiente hospitalar é de 25 ± 1°C. As medidas realizadas pelo termopar tipo k estão indicadas abaixo. Calcule a incerteza de medição para estas medidas realizadas com resolução de 1°C. Compare os valores obtidos de incerteza de medição com este termopar e sua tolerância recomendada. Medida Valores 1 27°C 2 28°C 3 26°C 4 27°C 5 28°C Exemplo 3. A largura de um terreno está escriturado por 23,50 ± 0,10m. As medidas foram realizadas com uma trena e sua resolução é de 0,05 m. Calcule a incerteza de medição para as medidas realizadas. Medida Valores 1 22,50 m 2 22,70 m 3 23,10 m 4 23,45 m 5 23,30 m Exemplo 4. O diâmetro de um copo de crystal é de 70,30 ± 0,05 mm, realizado com um micrômetro com resolução de 0,001mm. Calcule a incerteza de medição obtida por estas medidas. Medida Valores 1 70,35 mm 2 70,30 mm 3 70,30 mm 4 70,35 mm 5 70,30 mm Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul – IFRS Campus Farroupilha Metrologia – Engenharia Mecânica Profa. Lisiane Trevisan Exemplo 5. O diâmetro de uma furação para um componente automotivo é determinado pelo fornecedor como sendo seu valor aceitável de: 12,00 ± 0,08 mm. As medições foram realizadas com dois instrumentos diferentes. O instrumento A com valor de aquisição de R$ 100,00 e modo de operação facilitada, exige menor tempo para a medição e fácil leitura dos valores medidos na escala. Já o instrumento B, é vendido no mercado por R$ 350,00, exige tempo maior de medição e de leitura quando comparado ao instrumento A. Calcule a incerteza de medição obtida por cada um dos instrumentos de medição ( para estes medidas realizadas na mesma furação) e qual destes é mais indicado para seu uso? Considerando as exigências do fornecedor. Medida Instrumento A Instrumento B Resolução 0,05 mm 0,01 mm 1 12,35 mm 12,08 mm 2 13,75 mm 12,09 mm 3 10,20 mm 12,06 mm 4 15,85 mm 12,01 mm 5 14,35 mm 11,95 mm 6 12,55 mm 11,96 mm 7 11,60 mm 12,00 mm 8 16,10 mm 11,98 mm 9 15,20 mm 11,96 mm Exemplo 6. A temperatura de uma solução ácida, conforme exigência da ASTM deve ser usada dentro do intervalo: 32,80 ± 1°C. Existem dois termômetros disponiveis dentro do laboratório, temômetro A e B. Os dois termômetros tem mesmo valor de mercado, R$ 150,00 e suas resoluções são distintas, conforme indicado na tabela abaixo. Calcule a incerteza de medição para as medidas realizadas. E, indique o instrumento que deva ser utilizado pelos técnicos posteriormente. Medida Instrumento A (°C) Instrumento B (°C) Resolução 0,05 0,10 1 35,85 35,10 2 36,30 36,20 3 34,70 35,40 4 35,25 35,60 5 37,45 36,10 Exercício 7. Sendo indicado no exemplo inicial como deve ser calculado o volume de um cilindro usando as medidas de raio e altura realizadas com um micrômetro (indicadas abaixo), calcule a incerteza de medição e o volume médio para as medidas realizadas. Deverá ser considerado apenas as incertezas relacionadas a incerteza herdada e a fonte relacionada a dispersão das medidas (desvio-padrão). Medida Raio (mm) Altura (mm) Resolução 0,001 mm 1 5,219 8,693 2 5,234 8,654 3 5,254 8,652 4 5,264 8,597 5 5,241 8,962 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul – IFRS Campus Farroupilha Metrologia – Engenharia Mecânica Profa. Lisiane Trevisan Exercício 8. Sendo a massa total de um recipiente determinada pela equação: 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑚1+𝑚2 As medidas realizadas para a determinação da massa para cada uma das substâncias foram determinadas pela mesma balanças, conforme indica a tabela. Calcule a incerteza da massa total deste recipiente. Medida Massa 1 (g) Massa 2 (g) Resolução 0,01 g 1 10,23 20,33 2 10,25 20,36 3 10,26 20,85 4 10,28 20,94 5 10,18 20,58 Exercício 9. Leia atentamente: I. Representa a aproximação entre o resultado da medição e o valor verdadeiro da grandeza a medir. II. Diferença entre o valor real (verdadeiro) da grandeza medida e o valor resultante de uma medição. III. Indicação dos limites máximos (superior e inferior) dos erros que se supõem possam ter sido cometidos ao medir uma dada grandeza. As sentenças I, II e III acima descrevem, respectivamente, os seguintes conceitos relacionados à qualidade na medição: A. Exatidão, erro de medição e incerteza. B. Erro de medição, exatidão e variação de medição. C. Erro de medição, variação de medição e incerteza. D. Exatidão, variação de medição e incerteza. E. Incerteza, erro de medição e variação de medição. Fonte: Ano: 2014 Banca: IPAD Órgão: IPEM-PE Provas: IPAD - 2014 - IPEM-PE - Analista - Gestão em Metrologia e Qualidade Industrial - Direito Exercício 10. Preencha as lacunas e assinale a alternativacorreta.“Incerteza de medição:________________________ que caracterizaa dispersão dos valores atribuídos a um__________________, com base nas informaçõesutilizadas"(VIM – Vocabulário Internacional de Metrologia). a) parâmetro não negativo / mensurando b) teste / instrumento c) ensaio / aparelho d) resultado negativo / teste e) parâmetro / sistema de medição reconhecido Fonte: AOCP 2015 EBSERH Metrologia Douglas Destacar Douglas Destacar