Física experimental para construção de máquinas

Universidade Federal do Ceará

Centro de Tecnologia

Curso de Engenharia xxxxx

Relatório de Física

Prática 01: Paquímetro

Aluno: xxxxxxxxxxxxxxx Matrícula: xxxxxx

Curso: Engenharia xxxxx Turma: xxx

Professor: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

Disciplina: Física Experimental para Engenharia

Fortaleza – Ceará

2012

Índice

Página

1- Introdução Teórica........................................................................................................3

2- Objetivos.......................................................................................................................8

3- Material Utilizado.........................................................................................................8

4- Procedimento Experimental..........................................................................................9

5-Questionário.................................................................................................................11

6-Conclusão.....................................................................................................................13

7- Bibliografia..................................................................................................................14

Introdução Teórica

Desde a antiguidade o homem necessitou da idéia de medidas. Para avaliações, para comparações ou até mesmo para sua curiosidade. As idéias e métodos de medidas sempre estiveram ligados a vida do ser humano, por isso é tão importante dispormos de várias técnicas de medidas para se adequarem a qualquer tipo de medição, pensando nisso o homem criou e desenvolveu muitos instrumentos que o auxiliaram nestas tarefas.

Um dos instrumentos utilizados pela humanidade é o paquímetro, também nomeado de calibre, que consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor.

Figura 1.1 – Paquímetro.

Este instrumento de medição é utilizado para medições milimétricas de alguns objetos e dispõe de especialidades, pois proporciona a quem os utiliza a possibilidade de várias combinações de posições e tipos de medidas como a capacidade de medirem-se profundidades, extremidades ocas, cumprimentos, diâmetros internos e externos de tubos e na transformação de milímetros em polegadas e vice-versa.

Além do paquímetro universal que foi o utilizado neste experimento, existem outros tipos como o paquímetro digital, o paquímetro com relógio, o paquímetro duplo e outros.

Com tantas atribuições o paquímetro exige algumas regras de uso para ser corretamente utilizado. E antes de se conhecer as regras de sua utilização é de grande importância que sejam conhecidas as suas partes.

O paquímetro é constituído basicamente de uma régua graduada com encosto fixo sobre a qual desliza um cursor. Abaixo seguem o nome e a localização das principais partes do paquímetro;

Figura 1.2 – Partes do paquímetro.

1. Orelha fixa; 8. Encosto fixo;

2. Orelha móvel; 9. Encosto móvel;

3. Nônio ou vernier (polegada); 10. Bico móvel;

4. Parafuso de trava; 11. Nônio ou vernier (milímetro);

5. Cursor; 12. Impulsor;

6. Escala fixa de polegadas; 13. Escala fixa de milímetros;

7. Bico fixo; 14. Haste de profundidade.

Alguns modos de utilização do paquímetro seguem abaixo;

Figura 1.3 – Medindo com o paquímetro.

A medida do objeto é feita com o auxílio dos bicos, orelhas e haste do paquímetro que podem se mover para “agarrarem ou alcançarem” as dimensões do objeto em estudo, com mostra a Figura 1.3, logo após esse procedimento a leitura da medida pode ser feita na escala superior ou inferior da régua juntamente com o nônio do paquímetro, porém para a correta leitura da medida precisamos conhecer mais detalhadamente outra parte do paquímetro, o Nônio ou Vernier.

Ao medirmos um objeto observe que o nônio do paquímetro se movimenta sobre a régua (Figura 1.4 “b”),a partir dessa movimentação é que a leitura da medida será feita, além de observar a movimentação devemos observar também a precisão do nônio ou resolução que é dada pela fórmula ( i + 1 ) - L/n. Onde (L) é o seu tamanho na régua, (n) o número de partes iguais que o nônio é dividido, e “i” é a parte inteira do número dado pela divisão de L/n, por exemplo, veja o nônio (Figura 1.4 “a”), sua medida na régua é de L = 9mm e o próprio nônio é dividido em n = 10 partes, logo sua resolução é ( i + 1 ) - L / n = ( i + 1) - 9 / 10 = ( i + 1) - 0,9mm, veja que o primeiro número que forma “0,9” e que também é inteiro é o próprio zero, então, i = 0 , logo (0 + 1) – 0,9 = 0,1mm, isso quer dizer que 0,1 mm é a precisão do nônio. Vejamos outros exemplos;

Nônio de 39 mm com 20 divisões

Logo ( i + 1) – L/n , L/n = 39/20 =1,95; i = 1;

Resolução = 2  1,95 = 0,05mm

Nônio de 49 mm com 50 divisões

Logo ( i + 1) – L/n; L/n = 49/50 = 0,98; i = 0;

Resolução = 1  0,98 = 0,02 mm

Sabendo disto a leitura deve ser feita a partir do começo do nônio na sua marcação zero, depois anote o valor inteiro que recaiu a esquerda do zero do nônio em relação à régua. Em seguida para avaliar a leitura da fração em milímetros veja o primeiro traço que se coincidem entre a régua e o nônio, olhe o número da parte correspondente a este traço no nônio e multiplique pelo valor da precisão e some mais o primeiro valor encontrado. Por exemplo, para o paquímetro de precisão 0,1 temos;

Se o objeto deslocar o nônio até o intervalo 0mm e 1mm da régua teremos um objeto com a medida “0,x”mm onde “0” é o menor inteiro antes a esquerda do zero do nônio e “x” equivale ao traço que se coincide entre a régua e o nônio, se o traço que possui o primeira parte após o seu zero do nônio coincidir com algum traço da régua o “x” equivale a 1 * 0,1 = 0,1mm e a leitura ficaria 0,0mm + 0,1mm,ou seja, o objeto mediria 0,1mm; se o traço que coincidir for o correspondente a 2ª parte do nônio quer dizer que o “x” equivale a 2 * 0,1 = 0,2mm e a leitura ficaria 0,0mm + 0,2mm,ou seja, o objeto mediria 0,2mm e assim por diante.

Assim sendo, a leitura da medida do objeto na escala (Figura 1.4 “b”) seria;

O intervalo onde o nônio parou foi 2mm e 3mm da régua, ou seja, a medida será “2,x”mm. Analisando o nônio vemos que o “x” corresponde ao traço que coincide tanto da régua quanto o do nônio que neste caso é o numero da parte “7”, circulado em vermelho em “b”, portanto, 7*0,1 = 0.7, a leitura da medida do objeto ficaria 2,0mm + 0,7mm = 2,7mm. Atenção: Nem sempre o número do nônio em que está o traço equivalente ao traço da reta é igual ao numero da parte que ele representa.

Figura 1.4 – Precisão e Medição do Paquímetro.

Atenção: Nem sempre o número do nônio em que está o traço equivalente ao traço da reta é igual ao numero da parte que ele representa. Lembremos que a leitura do nônio é feita pelo numero inteiro que recai antes do zero do nônio em relação à régua principal e o número da parte do nônio que esta os traços correspondentes a régua e o nônio. Vejamos outro exemplo de leitura na Figura 1.5;

Figura 1.5 – Leitura do paquímetro.

Este paquímetro possui nônio = 39mm e com 20 partes iguais, analisando percebemos que o numero 7 do paquímetro na realidade corresponde a 14ª parte logo para sua medida temos;

Nônio de 39 mm com 20 divisões; Logo ( i + 1) – L/n , L/n = 39/20 =1,95; i = 1;

Resolução = 2  1,95 = 0,05mm;

Leitura = Número inteiro antes do zero do nônio em relação à régua + ( Número da parte em que os traços da régua e do nônio se coincidem * resolução do paquímetro)

Leitura = 24mm + ( 14 * 0,05) = 24 + 0,7 = 24,7mm

Além deste tipo de precisão existem outras diversas, tais como paquímetros de precisões de 0,05mm e até 0,01mm

Mesmo sendo um instrumento de alta precisão a leitura das medidas no paquímetro pode estar sujeita a erros, tais como:

Paralaxe: Ocorre quando o ângulo de visão do observador com os traços da escala do paquímetro não é correto, isto induz a coincidência de traços, que na verdade não existem.

Pressão de medição: Ocorre quando a pressão que é exercida pelo operador sobre o cursor, provoca o deslocamento do objeto entre os Bicos ou Orelhas do paquímetro, ou inclinação indevida do cursor em relação à régua sobre a qual se desloca e assim, alterando a medida.

Algorismos significativos

Além de conhecermos as técnicas de uso do paquímetro também devemos atentar para a utilização das medidas e nos cálculos dos algarismos significativos, abaixo seguem algumas observações;

Ex : leitura de um número em algarismos:

03,025 =