METROLOGIA HISTÓRICO. Prof. Marcos Andrade 1

(1)

METROLOGIA

HISTÓRICO

(2)

Metrologia

Um breve histórico:

Há 4.000 anos as unidades de medição primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano, que eram referências universais.

(3)

Metrologia

(4)

Metrologia –

(5)

Metrologia –

(6)

Medidas-padrão

Algumas medidas-padrão continuam sendo empregadas até hoje:

1 polegada = 2,54 cm 1 pé = 30,48 cm 1 jarda = 91,44 cm

(7)

Metrologia –

Os egípcios

Há cerca de 4.000 anos, os egípcios usavam, como

padrão de medida de comprimento, o cúbito: distância do cotovelo à ponta do dedo médio.

(8)

Metrologia –

Os egípcios

Os egípcios resolveram criar um padrão único:

cúbito-padrão - barras de pedra - passaram a ser - construídas de madeira, para facilitar o transporte - gravados comprimentos equivalentes a um cúbito-padrão nas paredes dos principais templos.

(9)

Metrologia –

Na França

No século XVII, ocorreu um avanço importante na questão de medidas.

A Toesa, utilizada como unidade de medida linear, foi

padronizada em uma barra de ferro com dois pinos nas extremidades e, em seguida, chumbada na parede externa do Grand Chatelet, nas proximidades de Paris. Uma toesa é equivalente a seis pés, aproximadamente,

(10)

Metrologia –

Exigências

Estabelecer uma unidade natural, isto é, que pudesse ser encontrada na natureza e, assim, ser facilmente copiada, constituindo um padrão de medida.

Ela deveria ter seus submúltiplos estabelecidos segundo o sistema decimal.

O sistema decimal já havia sido inventado na Índia,

(11)

Metrologia –

Nova unidade

Finalmente, um sistema com essas características foi apresentado por Talleyrand, na França, num projeto que se transformou em lei naquele país, sendo aprovada em 8 de maio de 1790.

Estabelecia-se, então, que a nova unidade deveria ser igual à décima milionésima parte de um quarto do meridiano terrestre.

Essa nova unidade passou a ser chamada metro (o termo grego metron significa medir).

(12)

(13)

Metrologia –

O metro

Os astrônomos franceses Delambre e Mechain

foram incumbidos de medir o meridiano.

Utilizando a toesa como unidade, mediram a distância entre Dunkerque (França) e Montjuich (Espanha).

(14)

Metrologia –

O metro

Feitos os cálculos, chegou-se a uma distância que foi materializada numa barra de platina de secção retangular de 4,05 x 25 mm.

(15)

Metrologia –

O metro

Com o desenvolvimento da ciência, o metro passou a ser definido como:

(16)

Metrologia –

O metro

No Brasil, o sistema métrico foi implantado pela Lei Imperial nº 1157, de 26 de junho de 1862.

Com exigências tecnológicas maiores, decorrentes do avanço científico, notou-se que o metro dos arquivos apresentava certos

inconvenientes:

 O paralelismo das faces não era assim tão perfeito.

 O material, relativamente mole, poderia se desgastar, e a barra também não era suficientemente rígida.

(17)

Metrologia –

O metro

Para aperfeiçoar o sistema, fez-se um outro padrão, que recebeu:

 seção transversal em X, para ter maior estabilidade;

 uma adição de 10% de irídio, para tornar seu material mais durável;

 dois traços em seu plano neutro, de forma a tornar a medida mais perfeita

(18)

Metrologia –

(19)

Metrologia –

O metro

 Assim, em 1889, surgiu a terceira definição:

Atualmente, no Brasil, a temperatura de referência

(20)

Metrologia –

O metro

Ocorreram, ainda, outras modificações.

Hoje, o padrão do metro em vigor no Brasil é recomendado pelo INMETRO, baseado na velocidade da luz, de acordo com decisão da 17ª Conferência Geral dos Pesos e Medidas de 1983.

(21)

Metrologia –

O metro

O INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial), em sua resolução 3/84, assim definiu o metro:

Hoje, em plena era da nanotecnologia, é possível reproduzir o metro com incertezas de apenas 10-11 m,

(22)

Metrologia –

Medidas inglesa

Em 1959, a jarda foi definida em função do metro, valendo 0,91440 m.

As divisões da jarda (3 pés; cada pé com 12 polegadas) passaram, então, a ter seus valores expressos no sistema métrico:

(23)

Metrologia –

Padrões

Padrões do metro no Brasil:

Em 1826, foram feitas 32 barras-padrão na França. Em 1889, determinou-se que a barra nº 6 seria o metro dos Arquivos e a de nº 26 foi destinada ao Brasil.

Este metro-padrão encontra-se no IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas).

(24)

Metrologia –

Múltiplos e submúltiplos

do metro

A tabela abaixo é baseada no Sistema Internacional de Medidas (SI).

(25)

Metrologia –

Múltiplos e submúltiplos

(26)

Metrologia –

Múltiplos e submúltiplos

(27)

Metrologia

É a ciência da medição. Medida:

É o valor correspondente ao valor momentâneo da grandeza a medir no instante da leitura. É expressa por um número acompanhado da unidade da

(28)

Metrologia

Grandeza:

Atributo de um fenômeno, corpo ou substância que pode ser qualitativamente distinguido e

quantitativamente determinado.

Sentido geral: comprimento, tempo, massa, temperatura, resistência elétrica.

Sentido específico: - Comprimento de uma barra; - resistência elétrica de um fio;

-percentual de álcool em uma amostra de gasolina.

(29)

Metrologia

Medição:

Conjunto de operações (procedimentos) que tem por objetivo determinar um valor de uma grandeza.

É o procedimento pelo qual o valor momentâneo de uma grandeza física (mensurando) é determinado como um múltiplo e / ou uma fração de uma unidade estabelecida por um padrão e reconhecida internacionalmente.

(30)

Metrologia

 Do ponto de vista técnico, a medição pode ser empregada para monitorar, controlar e/ou investigar processos ou fenômenos físicos.

(31)

Metrologia

Mensurando é o objeto da medição. É a grandeza

específica submetida à medição.

Resultado da medição é a faixa de valores dentro da qual deve estar o valor verdadeiro do mensurando.

Resultado da medição: RM = RB ± IM

Resultado-base é a estimativa do valor do mensurando que, mais se aproxima do seu valor verdadeiro. Corresponde a posição central do resultado da medição.

(32)

Metrologia

Incerteza de medição é a parcela de dúvida associada à medição.

Corresponde à metade do comprimento da faixa simétrica e está centrada em torno do resultado-base, que exprime a faixa de dúvida associada a medição.

(33)

Metrologia

Valor verdadeiro (de uma grandeza), m – Valor consistente com a definição de uma dada grandeza específica.

Obs:

1. É um valor que seria obtido por uma medição perfeita.

2. Valores verdadeiros são, por natureza, indeterminados.

(34)

Metrologia

Valor verdadeiro convencional– Valor atribuído a uma grandeza específica e aceito, às vezes por convenção, como tendo uma incerteza apropriada para uma dada finalidade.

Exemplo: O CODATA (1986) recomendou o valor para a constante de Avogadro como sendo A= 6,022 136 7 x 1023_mol.

(35)

Metrologia

Valor nominal – Valor arredondado ou aproximado de uma característica de um instrumento de medição que auxilia na sua utilização.

Ex: a) 100 Ω - como o valor marcado em um resistor padrão;

b) 1 L - como o valor marcado em um recipiente volumétrico com uma só indicação;

(36)

Metrologia

Ex: c) 0,1 mol/L – como a concentração da quantidade de matéria de uma solução de ácido clorídrico, HCl;

d) 25º_{C – como ponto pré-selecionado de um} banho controlado termostaticamente.

(37)

Exercício

Exercício 1

A ciência das medidas e das medições denomina-se: a) ( ) simbologia;

b) ( ) fisiologia; c) ( ) metrologia; d) ( ) numerologia.

Exercício 2

A polegada, o palmo, o pé, a jarda, a braça e o passo são unidades de medição:

a) ( ) estatísticas; b) ( ) recentes; c) ( ) inadequadas; d) ( ) primitivas.

(38)

Exercício

Exercício 3

Os egípcios e os franceses usaram como unidade de medida, respectivamente: a) ( ) passo e toesa; b) ( ) toesa e pé; c) ( ) cúbito e toesa; d) ( ) cúbito e passo. Exercício 4

O padrão do metro em vigor no Brasil é recomendado pelo: a) ( ) INMETRO;

b) ( ) IPT; c) ( ) BIPM; d) ( ) INT.

(39)

Exercício

Exercício 5

Os múltiplos e submúltiplos do metro estão entre: a) ( ) metro e micrometro;

b) ( ) exametro e attometro; c) ( ) quilômetro e decâmetro; d) ( ) metro e milímetro.

Exercício 6

Um sistema totalmente diferente do sistema métrico é o: a) ( ) japonês;

b) ( ) francês; c) ( ) americano; d) ( ) inglês.

(40)

Exercício

Aula 1 – Metrologia 1. c 2. d 3. c 4. a 5. b 6. d