Uso do Micrômetro em Laboratório de Física

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INSTITUTO SUPERIOR DE TEOLOGIA APLICADA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
TURMA 13 - NOITE
FÍSICA EXPERIMENTAL I
PROFESSOR: FRANCINALDA ARAGÃO CARNEIRO
AULA PRÁTICA DE FÍSICA EXPERIMENTAL
MICROMETRO
MARIA GISLANNY PONTES RIBEIRO
2018208936
Sobral - CE
2019.1
MICROMETRO
 OBJETIVO
O objetivo deste experimento é aprender e identificar medição utilizando o micrômetro. 
Demonstrar de forma clara e objetiva como o instrumento micrômetro é utilizado em laboratório, usando os materiais propostos (neste caso a esfera, fio, arruela, folha de papel e fio de cabelo) para obter a maior precisão possível da medida na dimensão externa dos objetos.
INTRODUÇÃO
	 O micrometro (gregas micros , pequenas e metros , de medição), também chamado parafuso de Palmer, é um instrumento que usa o principio da porca e parafuso para a medição de dimensões menores. Sua história remonta ao século 19. 
Em 1848, ou seja, a mais de 150 anos, o parisiense Jean Louis Palmer requereu uma patente para a invenção de um instrumento de medição que usava sistema de porca e parafuso. Era o inicio do micrometro. Mas foi Laroy S. Starrett o responsável pelos mais significativos aprimoramentos do micrômetro, dando-lhe o design que apresenta até hoje, mantendo, porém, o mesmo princípio de funcionamento. Laroy S. Starrett, fundador da Starrett, atualmente uma das maiores fabricantes de ferramentas e instrumentos de medição do mundo, com divisões em diversos países, entre outras melhorias criou o que hoje conhecemos como cilindro graduado e o tambor, cobrindo o parafuso micrométrico para protegê-lo de partículas. Além disso, possibilitou o aumentou na velocidade de medição na ferramenta. 
O micrometro serve para medir as dimensões de um objeto com elevada precisão, a ordem de centésimos de milímetros (0,01 mm) e milésimos de milímetros (0,001mm). Com o micrômetro pode-se ter medidas lineares, sendo normalmente usado quando a medição exige uma precisão acima da possibilitada com um paquímetro. 
O princípio de medição do micrômetro baseia-se no deslocamento axial de um parafuso micrométrico com passo de alta precisão dentro de uma rosca ajustável. Em outras palavras, o seu mecanismo consiste no sistema porca-parafuso, no qual, o parafuso avança ou retrocede na porca na medida em que o parafuso é girado em um sentido ou noutro em relação à porca. A circunferência de rosca (tambor) é dividida em 50 partes iguais, possibilitando leituras de 0,01mm a 0,001mm.
Para alcançar um resultado mais próximo da realidade na hora de usar o micrômetro, é aconselhável praticar várias vezes para desenvolver a sensibilidade de fazer uma medida precisa. O ideal é realizar diferentes medições com intervalos de tempo diferentes para ter mais certeza da medida.
O micrômetro é composto de mais partes que um paquímetro, inclusive possui partes mais delicadas e menores para possibilitar medições mais precisas. Segue abaixo as principais partes que constituem esse instrumento:
· Arco - Principal parte. Abrange todas as partes e possui fixo em si o isolamento térmico.
· Contato fixo - Parte que possui uma das duas superfícies de contato.
· Contato móvel - Uma das duas partes que entram em contato com a peça.
· Fuso - Parte cilíndrica que gira alternando a abertura do micrômetro. Em sua extremidade está o contato móvel.
· Bainha ou Cilindro - Como o próprio nome diz, é por onde percorre o fuso. Nela está contido a escala principal por onde percorre o tambor. Nos micrômetros milesimais possui o nônio milesimal.
· Bucha interna - fornece o alinhamento e folga adequada ao fuso.
· Porca de ajuste - para calibrar o instrumento.
· Catraca - Na regulagem correta permite a pressão adequada de contado na peça.
· Parafuso Micrométrico - É um pequeno parafuso no interior da bainha. Além de possuir filetes micrométricos também possui uma precisão muito grande para garantir a precisão do micrômetro.
· Tambor - Parte cilíndrica onde em seu interior estão a maioria das partes. Em sua superfície externa está gravado o nônio. Permite leituras menores que a menor divisão da escala principal gravada na bainha.
· Trava de Parafuso Micrométrico - É uma pequena trava do tipo alavanca para fixar o movimento de abertura do micrômetro. Utilizada para evitar a alteração da medida durante o manuseio.
· Isolamento térmico - É uma cobertura sobre o arco para evitar que o contato da mão do usuário não aqueça o instrumento causando sua dilatação e possível variação na medida.
MATERIAIS ULTILIZADOS 
Os materiais utilizados na execução do experimento foram:
1. O micrômetro;
2. Esferas (duas);
3. Arruela;
4. Fios (dois);
5. Fio de cabelo;
6. Papel. 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	Em uma equipe composta por 4 participantes, fomos ao laboratório de física experimental, para realizar um experimento sobre a ferramenta de medição chamado de micrômetro. 
	Utilizou-se duas esferas, uma com diâmetro maior e outra com diâmetro menor. Dois fios com espessuras diferente (um grosso e um fino), a espessura e diâmetro da arruela, espessura da folha de papel e do fio de cabelo. 
	 Realizou-se apenas uma medição. Feito dessa forma com os objetos e o micrometro. A primeira coisa feita para medir os objetos no micrometro foi coloca-los entre prisão e o suporte, em seguida girar o controle do pistão até encostar-se ao objeto e ouvir um clique do aparelho, fazendo girar com cuidado e devagar, logo após verificou-se o pistão e se o suporte estavam tocando os objetos de forma uniforme. Em seguida adicionou a trava do dedal para os objetos não sair do lugar, de maneira que consiga perceber a leitura. Começou com um número inteiro e depois olhando para a marca dos décimos de polegada da régua e em seguida observando a marca dos milésimos, encontrando-se assim os números exatos das medições. Nos objetos com espessuras menores, adicionando assim mais 0,5 mm ao ultimo valor do resultado encontrado. 
	Obteve-se medida do diâmetro da esfera maior um valor de 25,21mm. A medida do diâmetro da esfera menor o valor de 15,83mm. Na medida do diâmetro do fio grosso, obteve-se um valor de 1,10mm e do fio fino, um valor de 0,80. Na espessura da arruela obteve-se um valor de 02,93mm. No diâmetro externo da arruela, obteve-se um valor de 33,71mm. O valor obtido na espessura da folha de papel foi 0,35mm. Na espessura do fio de cabelo, obteve-se um valor de 0,01mm. No diâmetro do fio grosso e do fio fino, arruela,, folha de papel e fio de cabelo foi adicionado mais 25mm de um suporte, pois a esfera móvel não conseguiu medir com precisão esses objetos e dar seu devido valor. Logo após encontrar o valor, foi dividido pelos 25mm para dar o valor exato. 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Com o micrometro, medimos o diâmetro da esfera maior e da esfera menor, o diâmetro do fio grosso e do fio fino, a espessura da arruela, o diâmetro externo da arruela, espessura da folha de papel e a espessura do fio de cabelo. A partir dos resultados obtidos pela medidas, utilizamos as formulas fornecidas pelo professor, e assim conseguimos os resultados:
	OBJETOS
	MÉDIA
	DIÂMETRO ESFERA MAIOR (mm)
	25,21mm
	DIÊMETRO ESFERA MENOR (mm)
	15,83mm
	CALCULO DO VOLUME DA ESFERA MAIOR
	8575,89
	DIAMETRO FIO GROSSO (mm)
	1,10mm
	DIAMETRO FIO FINO (mm)
	0,80mm
	ESPESSURA ARRUELA (mm)
	2,93mm
	DIÂMETRO EXTERNO ARRUELA (mm)
	33,71mm
	ESPESSURA FOLHA DE PAPEL (mm)
	0,35mm
	ESPESSURA FIO DE CABELO (mm)
	0,01mm
Para obter o resultado do diâmetro da esfera maior foi colocada a esfera no micrometro, onde pode observar no tambor um valor de 25mm e na bainha um valor de 0,21mm. Somando os valores encontrados, obtivemos um resultado de 25,21mm.
 Para calcular o diâmetro da esfera menor precisou utilizar-se 25mm de esfera móvel, pois a esfera móvel do micrometro não era suficiente para alcançar a esfera menor. Em seguida, obtivemos um resultado no tambor de 40mm e na bainha um valor de 0,33mm. Somamos os dois valores encontrados e obtivemos um resultado de 40,33mm. Em seguida,precisou-se tirar a diferença dos 25mm da esfera móvel acrescentada. E obtivemos um resultado de 15,83mm.
Para calcular o volume da esfera maior, utilizamos a fórmula fornecida pela professora. (V=4/3 x π x r3 ). Precisou-se calcular o raio que deu: 12,73 . Colocamos o resultado do raio ao cubo na formula, multiplicamos por 3,14 que é o valor aproximado de π e obtivemos um valor de 8575,89mm.
O diâmetro do fio grosso, precisou utilizar-se 25mm de esfera móvel, pois a esfera móvel do micrometro não era suficiente para alcançar o fio grosso. Fizemos os procedimentos necessários. Na Bainha obtivemos 0,10mm e no tambor 26mm. Somamos os dois e tiramos a diferença dos 25mm acrescentados e obtivemos um resultado de 1,10mm.
O diâmetro do fio fino foi parecido com o procedimento da esfera menor, porém obtivemos resultados diferentes. No tambor, obtivemos um valor de 25,5mm, e na bainha, obtivemos um valor de 0,30mm, no qual esses valores foram somados, e deu resultado de 25,80mm. Tiramos a diferença da esfera móvel acrescentada e obtivemos um resultado no total de 0,80mm.
Calculo das seções retas, foi utilizado a formula que a professora forneceu, (A= π x r2). Encontramos primeiro o raio dos fios, no qual obtivemos o resultado do fio fino de aproximadamente 4652 foi multiplicado pelo valor aproximado de π (3,14) e foi encontrado um valor próximo de 678946,5mm. Do fio grosso, tivemos um raio de 0,732 onde foi multiplicado por 3,14 (valor aproximado de π), e encontramos um valor de 1,673306mm.
Arruela para sua medição, foi adicionado mais 25mm de esfera móvel para que conseguíssemos prender a arruela no micrometro. No tambor do micrometro deu um resultado de 27,5mm e na bainha obtivemos 0,43mm. Somando esses números, tivemos um resultado de 27,93mm, em seguida tiramos a diferença da esfera móvel na qual foi adicionado, que resultou no valor de 2,93mm.
Para encontrar a medição do diâmetro externo da arruela, obtivemos um resultado no tambor de 33,50mm, e na bainha um valor de 0,21mm.Somando-se os dois valores, encontramos o resultado de 33,71mm.
A folha de papel, acrescentamos mais 25mm de esfera móvel, pois a esfera móvel fornecida no micrometro não era suficiente para medir a espessura do papel. No tambor, encontramos um valor de 25mm e na bainha um valor de,0,35. Somando os dois valores, resultou em 25,35mm. Tirando a diferença dos 25mm de esfera móvel adicionada, obteve-se um valor de 0,35mm. 
Com o fio de cabelo não foi diferente, fizemos o mesmo processo da folha de papel para encontrar a sua espessura. Acrescentamos 25mm de esfera móvel. Giramos a catraca, até fixar o fio de cabelo. E encontramos um valor total a 0,01mm. 
Observação importante: Calculamos esses valores no micrometro uma única vez. Convém lembrar que para alcançar um resultado mais próximo da realidade na hora de usar o micrômetro, é aconselhável praticar várias vezes para desenvolver a sensibilidade de fazer uma medida precisa. O ideal é realizar diferentes medições com intervalos de tempo diferentes para ter mais certeza da medida.
CONCLUSÃO
O micrometro é uma das ferramentas mais utilizadas em medições que necessitam de precisões em mm. 
A necessidade técnicas de medições cada vez mais precisas, levou a criação desse importante instrumento de medição (micrometro), criado a varias décadas, que até hoje é bastante utilizado em diversas áreas que necessitam das medições.
A sua correta utilização proporciona fidelidade nas medidas, gerando confiabilidade e precisão em seus resultados e em qualquer projeto. 
Para se obterem melhores resultados nas medições não basta apenas ter um preciso instrumento de medição, No caso do micrômetro, por existirem inúmeros tipos, deve-se escolher o tipo de micrometro que minimiza ao máximo a margem de erros para assim atender os requisitos de precisão e tolerâncias preestabelecidos. 
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REFERÊNCIAS
EDUARDO J. STEFANELLI - Micrômetro em milímetro centesimal – uso, leitura e interpretação. 
Disponível em <https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-milimetro-centesimal-leitura-uso/> Acesso em: 16/04/2019
IndustriaHoje- O que é um micrometro? 
Disponível em <https://industriahoje.com.br/o-que-e-um-micrometro> Acesso em: 16/04/2019
Messschraube.org -Tudo sobre medição com micrômetros
Disponível em <https://www.messschraube.org/index.html> Acesso em: 16/04/2019
Starrent-Micrômetro, criado há mais de um século, mantém sua utilidade nos dias atuais.
Disponível em <http://www.starrett.com.br/imprensa/nov2010/Micrometro-serie-444-Starrett.pdf> Acesso em: 16/04/2019
METROLOGIA- Micrometro
Disponível em < http://metrologia.fullblog.com.ar/micrometro-871228131459.html> Acesso em: 16/04/2019