Relatório de experiência prática – Paquímetro e Micrômetro: Propagação de erros

Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita

Faculdade de Ciências Agronômicas

Campus de Botucatu

Fábio Moreira de Paula Barbara

Fábio Rodrigues Murad Cassiano

Júlia Damasceno de Moura

Letícia Cavalcante Dimov

Luiz Fernando Junior Ferreira Pereira

Relatório de experiência prática – Paquímetro e Micrômetro: Propagação de erros

Determinação Experimental do Volume de objetos regulares.

BOTUCATU – SP

 2016

Fábio Moreira de Paula Barbara

Fábio Rodrigues Murad Cassiano

Júlia Damasceno de Moura

Letícia Cavalcante Dimov

Luiz Fernando Junior Ferreira Pereira

Relatório de experiência prática – Paquímetro e Micrômetro: Propagação de erros

Determinação Experimental do Volume de objetos regulares.

Relatório apresentado à disciplina de Laboratório de Física I, da Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita – FCA, para o curso de graduação em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia, como requisito parcial à obtenção da nota final do 1º semestre letivo.

Professor (a): Dra. Valéria C. Rodrigues Sarnighausen

BOTUCATU – SP

 2016

Introdução

A Física como ciência exata requer total precisão experimental. Para isso, além da atenção e dedicação dadas na execução de qualquer experimento, fazem-se necessários equipamentos que possam garantir tal predicação.

Um dos procedimentos fundamentais da física é a medição de dados para a verificação de erros e incertezas. O paquímetro e o micrômetro são dois importantes instrumentos de medida; suas medidas oferecem incertezas de décimos, centésimos ou até mesmo de milésimos de milímetro (como é o caso do micrômetro).

        O paquímetro (Fig.1) é um instrumento de medida e entre seus principais usos estão medidas de diâmetros de pequenos objetos, diâmetros internos e profundidades.

[pic 1]

Figura 1 – Elementos do paquímetro.

        Este instrumento possui duas escalas principais (em milímetros e em polegadas) e também duas escalas secundárias (nônios em milímetros e em polegadas). A divisão das escalas secundárias é correspondente a um número inteiro de divisões da escala principal (9 partes em 10 = 9/10 da escala principal). O primeiro traço indicado na escala secundária em milímetros (Fig. 2) representa a medida obtida na escala principal. O traço seguinte, que coincide com determinada marcação na escala principal e secundária, é a fração de medida da segunda casa depois da vírgula.

Sendo assim, é possível encontrar na escala principal o valor de 24mm (2,4cm), e o ajuste da medida é feito pelo nônio, que acusa 0,7mm (0,07cm), portanto a medida do raio do objeto medido é de 2,47cm.

[pic 2]

Figura 2 – Leitura do paquímetro: escala principal e secundária.

Já o micrômetro (Fig. 3) é um instrumento para medir dimensões de objetos pequenos como diâmetros de fios, espessuras de chapas e demais dimensões dessa ordem de grandeza.

[pic 3]

Figura 3 – Micrômetro e seus elementos.

A leitura de medida no micrômetro é feita por meio de três escalas, duas principais e uma secundária (Fig. 4). Nas escalas principais, superior e inferior, localizadas de forma retilínea, é possível realizar as medidas de valores com até uma casa depois da vírgula. O tambor de escala móvel o qual fornecerá valores de até duas casas depois da vírgula.

[pic 4]

Figura 4 - Leitura das escalas principais e secundária do micrômetro.

           Assim sendo, estes instrumentos de medidas estão presentes em práticas de laboratórios e em oficinas mecânicas.

Objetivo

        Familiarizar o estudante com algumas técnicas de medidas, cuidados experimentais no laboratório, algarismos significativos, desvios e propagação de erros, utilizando os instrumentos de medida paquímetro e micrômetro para o cálculo de volume de objetos regulares.

Metodologia

Materiais a serem medidos com o paquímetro e/ou micrômetro:

• Arame regular alongado;
• Cilindro regular de metal;
• Peso regular e circular.

Procedimentos experimentais:

        Com os objetos dispostos sobre a bancada, pegou-se cada um deles para a realização das seguintes medidas: altura e diâmetro, no caso do cilindro de metal e peso circular, e espessura, no caso do arame alongado.

        Para a realização das medidas feitas por meio do uso do paquímetro, seguiram-se os seguintes passos:

1. Posicione o objeto a ser medido;
2. Lembre-se que são 3 medidas de cada aresta (lado) ou diâmetro para o cálculo do volume, realizadas em cada um dos objetos regulares;
3. Faça a leitura utilizando a escala principal milimetrada, tendo como referência o zero (0) do nônio;
4. Para obter a possível fração do milímetro, procure o primeiro traço da escala secundária que coincida com a escala principal;
5. Certifique-se de que o paquímetro esteja travado no ato da medida.

Já para a realização das medidas feitas por meio do micrômetro, seguiram-se os seguintes passos:

1. Coloque o objeto entre as faces da bigorna;
2. Gire com cuidado o tambor, até que se encoste ao objeto, sem forçar o contato (use a catraca para fornecer a pressão adequada);
3. Identifique o traço (antes do tambor) nas escalas superior (da ordem de 1mm) e inferior (da ordem de 0,5mm);
4. Identifique no tambor, usando a linha principal da escala, a fração da medida de ordem de 0,5mm (o valor obtido é dividido por 100).

Com as medidas dos objetos regulares feitas e anotadas, partiu-se para os cálculos dos seus volumes e/ou espessura e respectivas incertezas (erros) do valor resultante. Para tanto, pegou-se as 3 medidas de cada comprimento (arestas e raios, quando houver) e em seguida tirou-se a média de cada uma das medidas utilizadas para os cálculos. Com isso, tornou-se possível estabelecer o desvio padrão de cada medida e obter informações em formatos que puderam identificar os valores de médias e suas incertezas (1):