UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
Prática 01: Paquímetro
ALUNO: Alan de Abreu Estevão MATRÍCULA: 385179 TURMA: 38
DISCIPLINA: Física Experimental para Engenharia PROFESSOR: Aurélio
DATA: 04/04/2016 HORÁRIO: 14:00 – 16:00
Fortaleza, Ceará 2016
ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO ...3
2. OBJETIVOS ...6
3. MATERIAL...6
4. PROCEDIMENTO ...6
4.1. Diâmetros dos fios ...7
4.2. Medidas da arruela ...7
4.3. Medidas e volume da peça com furo cego ...7
4.4. Medidas com o uso da régua ...8
5. QUESTIONÁRIO ...8
6. CONCLUSÃO ...10
BIBLIOGRAFIA...10
3 1. INTRODUÇÃO
É essencial a todo estudante de Engenharia que seu conhecimento seja completo e preciso, pois um pequeno erro em algum projeto pode tomar grandes proporções quando executado na realidade. No entanto para atingir esse nível de completude, é necessário que esse conhecimento seja baseado não só na teoria, mas também na prática.
Nesse âmbito de nível prático, está a disciplina de Física Experimental, que é uma das principais disciplinas de todo curso superior de Engenharia, pois estimula o aluno a exercitar na prática, conceitos teóricos aprendidos em sala de aula, e a utilizar equipamentos e ferramentas que lhe serão de grande utilidade em seu futuro profissional.
Uma dessas ferramentas é o paquímetro, (do grego: paqui, “espessura” e metro
“medida”), que é um instrumento que serve para medir precisamente, a distância entre dois lados simetricamente opostos de um objeto. Foi criado pelo matemático português Pedro Nunes, e era inicialmente usado no planejamento de navegações com margens de erro próximas a dezenas de quilômetros. Já na França, ele foi aprimorado pelo francês Pierre Vernier, e posteriormente empregado na construção de instrumentos de metrologia com precisão muito alta de escalas.
Atualmente o paquímetro é um instrumento largamente utilizado para medir as dimensões de objetos pequenos como parafusos,
porcas, tubos, entre outros, cuja medição pode tornar-se um pouco precisa, com o uso de outras ferramentas de medida, devido ao tamanho dessas peças. Entre chaveiros, o paquímetro é conhecido como "calibre", e na maior parte do tempo é utilizado apenas para comparar medidas (chave original / cópia), sem perder tempo com a leitura.
Existem paquímetros de plástico, com haste metálica, ou inteiramente de aço inoxidável, com calibração de graduação, geralmente a 20 °C. Possui um formato de régua graduada fixa, pela qual desliza um cursor. Além disso, também há nessa ferramenta dois bicos de medição, sendo um ligado à escala e o outro ao cursor, o que permite que ele seja ajustado entre dois pontos, a medição é lida em sua régua e, por fim,
Figura 1 – Paquímetro. Disponível em:
<http://paquimetro.reguaonline.com/ima ges/paquimetro.jpg>
4 retirado do local. O cursor móvel tem uma escala de medição denominada nônio ou vernier, uma homenagem aos seus criadores, que possui uma escala com um determinado número de divisões (n) para uma determinada medida em milímetros da escala fixa, permitindo assim, uma precisão decimal de leitura através do alinhamento desta escala com uma medida da régua.
Um paquímetro é composto pelas seguintes peças, detalhadas na imagem acima e descritas a seguir:
1) Orelha fixa 2) Orelha móvel
3) Nônio ou vernier (polegada) 4) Parafuso e trava
5) Cursor 6) Escala fixa 7) Bico fixo
8) Encosto fixo 9) Encosto móvel 10) Bico móvel
11)Nônio ou vernier (milímetro) 12)Impulsor
13)Escala fixa de milímetros 14)Haste de profundidade
Figura 2 – Detalhamento das peças que compõem um paquímetro. Disponível em:
<http://paquimetro.reguaonline.com/images/paquimetro-detalhado.gif>
5 São vários e diversos os tipos de paquímetros existentes hoje em dia, alguns dos quais serão descritos a seguir:
Paquímetro universal
Figura 3 – Paquímetro Universal. Disponível em:
<http://paquimetro.reguaonline.com/images/paquim etro-universal.jpg>
Tipo de paquímetro mais utilizado.
Serve para realizar medições internas, externas, de profundidade e de ressaltos.
Paquímetro com bico móvel
Figura 5 – Paquímetro com bico móvel. Disponível em: <http://paquimetro.reguaonline.com/images/
paquimetro-com-bico-movel.jpg>
É muito empregado para medir peças cônicas ou peças com rebaixos de diâmetros diferentes.
Paquímetro universal com relógio
Figura 4 – Paquímetro universal com relogio.
Disponível em: <http://paquimetro.reguaonline.com/
images/ paquimetro-universal-com-relogio.jpg>
Possui um relógio acoplado ao cursor que facilita a leitura e agiliza a medição.
Paquímetro digital
Figura 6 – Paquímetro digital. Disponível em:
<http://paquimetro.reguaonline.com/ images/
paquimetro-digital.jpg>
Utilizado para leitura rápida, livre de erro de paralaxe e ideal para controle estatístico.
6 2. OBJETIVOS
Conhecimento do paquímetro e familiarização com o seu uso.
3. MATERIAL
Paquímetro;
Fios;
Arruela;
Peça com furo cego;
Régua.
4. PROCEDIMENTO
Antes de qualquer experimento nos foi dada uma introdução à disciplina de Física Experimental, ao uso de algarismos significativos e aos princípios da forma correta da leitura de medidas em um paquímetro, como calcular o nônio e precisão do mesmo.
Ainda foi relatado um pouco sobre sua importância e principais utilidades.
Após isso, recebemos em nossas mesas de trabalho um paquímetro, e alguns objetos para fazermos a devida medição posteriormente, fios, arruela e peça com furo cego, e ainda uma régua normal graduada em 30 (trinta) centímetros.
Em seguida partimos para a realização da medição dos objetos entregues, e depois calculando através da fórmula, as medidas corretas do paquímetro. Para obtermos uma melhor precisão quanto ao resultado, tanto a medição, como os cálculos foram feitos três vezes, por cada aluno, para todos os objetos, e assim obtermos uma média aritmética dessas medidas.
Com relação aos fios, foram medidos os diâmetros tanto do fio mais espesso, quanto o diâmetro do fio com menor espessura. Em seguida medimos a arruela, os diâmetros externo e interno e a espessura. A última peça medida com o paquímetro foi a peça com furo cego, da qual foram retirados os diâmetros externo e interno e as alturas externa e interna da peça, e com as devidas medidas obtidas realizou-se o cálculo do volume. As respectivas medidas descritas anteriormente são mostradas em ordem nas tabelas a seguir:
7 4.1. Diâmetros dos fios
MEDIDA Aluno 1
MEDIDA Aluno 2
MEDIDA
Aluno 3 MÉDIA DIÂMETRO FIO MAIS ESPESSO (mm) 2,95 mm 2,95 mm 2,95 mm 2,95 mm DIÂMETRO FIO MAIS FINO (mm) 0,70 mm 0,65 mm 0,70 mm 0,68 mm
4.2. As medidas da arruela
MEDIDA Aluno 1
MEDIDA Aluno 2
MEDIDA
Aluno 3 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (mm) 39,90 mm 39,90 mm 39,90 mm 39,90 mm DIÂMETRO INTERNO (mm) 12,00 mm 12,00 mm 12,00 mm 12,00 mm
ESPESSURA (mm) 2,30 mm 2,30 mm 2,30 mm 2,30 mm
4.3. As medidas e o volume da peça com furo cego
MEDIDA Aluno 1
MEDIDA Aluno 2
MEDIDA
Aluno 3 MÉDIA DIÂMETRO EXTERNO (mm) 25,40 mm 25,40 mm 25,40 mm 25,40 mm
ALTURA EXTERNA (mm) 35,95 mm 35,95 mm 35,95 mm 35,95 mm
DIÂMETRO INTERNO (mm) 13,95 mm 13,95 mm 13,95 mm 13,95 mm
ALTURA INTERNA (mm) 22,20 mm 22,20 mm 22,20 mm 22,20 mm
Cálculo de volume
( ) )
)
)
8 Ao final das medições com o paquímetro utilizou-se a régua para medir novamente os diâmetros externo e interno, e a altura externa da peça com furo cego, os resultados obtidos com a régua constam na tabela seguinte:
4.4. Medidas com a régua
DIÂMETRO EXTERNO (mm) 25,00 mm
ALTURA EXTERNA (mm) 36,00 mm
DIÂMETRO INTERNO (mm) 14,00 mm
5. QUESTIONÁRIO
1 - Com base no paquímetro fechado à esquerda e no paquímetro da figura direita (no roteiro de aulas práticas), responda:
(a) Qual o comprimento do nônio?
Resposta: 49 mm.
(b) Em quantas partes o nônio está dividido?
Resposta: 50 partes.
(c) Qual a precisão deste paquímetro?
Resposta:
(d) Qual a leitura do paquímetro ilustrado à direita?
Resposta:
2 - A partir dos valores médios dos diâmetros obtidos nesta prática com o paquímetro, determine o comprimento da circunferência externa das três peças.
9 Resposta: Nos cálculos a seguir utilizou-se as seguintes conclusões matemáticas:
Fio mais fino
Fio mais espesso
Arruela
Peça com furo cego
3 - Considere os valores dos comprimentos medidos com o paquímetro e com uma régua (peça com furo cego), quais os de maior precisão?
Resposta: Nas medidas realizadas com o paquímetro obteve-se números com mais casas decimais, portanto, com maior precisão, pois além da régua normal, há o nônio, que tem a capacidade de fracionar a medida já conhecida, chegando cada vez mais próximo da precisão, o que não acontece na régua, que só possui uma graduação, e mesmo que se ache valores menores que os já existentes, não há como determiná-los precisamente.
4 - Nas medidas feitas na peça com o furo cego, para o cálculo do volume, quais as que podem contribuir no resultado com maior erro? Por quê?
Resposta: Pôde-se observar maior possibilidade de erro nos valores das medidas com maior número de casas decimais, pois são os que possuem mais algarismos significativos, fazendo com que os algarismos duvidosos interfiram mais no resultado.
5 - Qual a menor fração de milímetro que pode ser lida com o paquímetro que você utilizou?
Resposta: 0,05 mm.
10 6. CONCLUSÃO
Após essa prática, compreendemos que o paquímetro é um instrumento essencial em medidas com alta precisão. Aprendemos seus princípios de uso, como fazer a leitura correta dos valores, e as técnicas para medir sua precisão. Também conhecemos suas principais utilidades, bem como sua importância e significância frente a outros instrumentos de medição, com relação a precisão.
Embora o paquímetro seja bem preciso, observamos a ocorrência de alguns erros de medição, devido as variadas formas geométricas, com imperfeições muitas vezes, e também relacionados ao ser humano, como a paralaxe e pressão na medição, o que é aceitável, pelo fato da inexperiência dos alunos. Porém analisamos que a diminuição dos erros se torna cada vez melhor com o emprego do conceito de algarismos significativos e de médias aritméticas.
Por fim, concluímos que o paquímetro, embora seja um instrumento que exige um pouco de técnica e experiência é de extrema importância em diversos campos de atuação profissional, como no da Engenharia, na qual um pequeno erro pode ser fatal, e que a máxima precisão, ainda que inalcançável, deve ser buscada até seu maior grau possível.
BIBLIOGRAFIA
Indústria Hoje. O que é um paquímetro?, por Vivian Fiorio e Fábio Henrique.
Disponível em: <http://www.industriahoje.com.br/o-que-e-um-paquimetro/>. Acesso em 12 abr.2016.
Régua Online. Paquímetro: tudo sobre essa grande ferramenta de medição. Disponível em: <http://paquimetro.reguaonline.com/>. Acesso em 12 abr.2016.
Centro-Oeste. Paquímetro (ou "calibre"). Disponível em:
<http://vfco.brazilia.jor.br/modelos/oficina/paquimetro-ou-calibre.shtml>. Acesso em 12 abr.2016.
