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O módulo MetrologiaMetrologiaMetrologiaMetrologiaMetrologia faz parte do conjunto de Módulos InstrumentaisMódulos InstrumentaisMódulos InstrumentaisMódulos InstrumentaisMódulos Instrumentais. Ele foi preparado para que vocŒ estude os principais instrumentos e procedimentos de mediçªo. Dessa forma, vocŒ vai saber como um profissional da Ærea de Mecânica trabalha com medidas.

O módulo se compıe de trinta aulas. A primeira aula apresenta uma descriçªo do desenvolvimento dos instrumentos de mediçªo, desde a Øpoca em que o homem usava partes de seu corpo (pØ, braços, mªos etc) para medir, atØ os dias atuais em que contamos com instrumentos de mediçªo mais exatos, baseados em normas nacionais e internacionais.

Na segunda aula, vocŒ vai conhecer medidas e conversıes, tendo como base o sistema inglŒs de medidas (em polegadas). Um profissional de mecânica deve saber como converter polegadas em milímetros e vice-versa.

Apresentaçªo

As demais aulas apresentam informaçıes sobre diversos instrumentos de mediçªo, como rØgua graduada, metro, trena, paquímetro, micrômetro, verificadores, relógio comparador etc. Ao mesmo tempo, sªo apresentados exercícios de leitura de medida e conversªo para vocŒ fixar bem as noçıes bÆsicas.

Ao final de cada aula, vocŒ tem oportunidade de avaliar sua aprendizagem, fazendo os exercícios e conferindo suas respostas com as do gabaritogabaritogabaritogabaritogabarito, apresentado no final do livro.

Se vocŒ estudar bastante as aulas deste módulo, ficarÆ mais preparado para ser um bom mecânico. Boa sorte!

AutoriaAutoriaAutoriaAutoriaAutoria Adriano Ruiz Secco Edmur Vieira Nívia Gordo

Leitura TØcnicaLeitura TØcnicaLeitura TØcnicaLeitura TØcnicaLeitura TØcnica Pedro Nakashima e Afonso Simıes Paradinha (Mitutoyo do Brasil Ind. e Com. Ltda.)

1AULA1 A U L A

Um comerciante foi multado porque sua balança nªo pesava corretamente as mercadorias vendidas. Como jÆ era a terceira multa, o comerciante resolveu ajustar sua balança. Nervoso, disse ao homem do conserto:

-Nªo sei por que essa perseguiçªo. Uns gramas a menos ou a mais, que diferença faz?

Imagine se todos pensassem assim. Como ficaria o consumidor? E, no caso da indœstria mecânica que fabrica peças com medidas exatas, como conseguir essas peças sem um aparelho ou instrumento de medidas?

Neste módulo vocŒ vai entender a importância das medidas em mecânica.

Por isso o título do livro Ø Metrologia, que Ø a ciŒncia das medidas e das mediçıes.

Antes de iniciarmos o estudo de metrologia, vamos mostrar como se desenvolveu a necessidade de medir, e os instrumentos de mediçªo. VocŒ vai perceber que esses instrumentos evoluíram com o tempo e com as novas necessidades.

Um breve histórico das medidas

Como fazia o homem, cerca de 4.0 anos atrÆs, para medir comprimentos?

As unidades de mediçªo primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano, que eram referŒncias universais, pois ficava fÆcil chegar-se a uma medida que podia ser verificada por qualquer pessoa. Foi assim que surgiram medidas padrªo como a polegada, o palmo, o pØ, a jarda, a braça e o passo.

Metrologia Um problema

1 AULA

Algumas dessas medidas-padrªo continuam sendo empregadas atØ hoje. Veja os seus correspondentes em centímetros:

1 polegada = 2,54 cm 1 pØ = 30,48 cm 1 jarda = 91,4 cm

O Antigo Testamento da Bíblia Ø um dos registros mais antigos da história da humanidade. E lÆ, no GŒnesis, lŒ-se que o Criador mandou NoØ construir uma arca com dimensıes muito específicas, medidas em côvados.

O côvado era uma medida-padrªo da regiªo onde morava NoØ, e Ø equivalente a trŒs palmos, aproximadamente, 6 cm.

Em geral, essas unidades eram baseadas nas medidas do corpo do rei, sendo que tais padrıes deveriam ser respeitados por todas as pessoas que, naquele reino, fizessem as mediçıes.

HÆ cerca de 4.0 anos, os egípcios usavam, como padrªo de medida de comprimento, o cœbito: distância do cotovelo à ponta do dedo mØdio.

Cúbito é o nome de um dos ossos do antebraço

AULAComo as pessoas tŒm tamanhos diferentes, o cœbito variava de uma pessoa para outra, ocasionando as maiores confusıes nos resultados nas medidas.

Para serem œteis, era necessÆrio que os padrıes fossem iguais para todos. Diante desse problema, os egípcios resolveram criar um padrªo œnico: em lugar do próprio corpo, eles passaram a usar, em suas mediçıes, barras de pedra com o mesmo comprimento. Foi assim que surgiu o cœbito-padrªo.

Com o tempo, as barras passaram a ser construídas de madeira, para facilitar o transporte. Como a madeira logo se gastava, foram gravados comprimentos equivalentes a um cœbito-padrªo nas paredes dos principais templos. Desse modo, cada um podia conferir periodicamente sua barra ou mesmo fazer outras, quando necessÆrio.

Nos sØculos XV e XVI, os padrıes mais usados na Inglaterra para medir comprimentos eram a polegada, o pØ, a jarda e a milha.

Na França, no sØculo XVII, ocorreu um avanço importante na questªo de medidas. A Toesa, que era entªo 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. Dessa forma, assim como o cœbito-padrªo, cada interessado poderia conferir seus próprios instrumentos. Uma toesa Ø equivalente a seis pØs, aproximadamente, 182,9 cm.

Entretanto, esse padrªo tambØm foi se desgastando com o tempo e teve que ser refeito. Surgiu, entªo, um movimento no sentido de estabelecer uma unidade natural, isto Ø, que pudesse ser encontrada na natureza e, assim, ser facilmente copiada, constituindo um padrªo de medida. Havia tambØm outra exigŒncia para essa unidade: ela deveria ter seus submœltiplos estabelecidos segundo o sistema decimal. O sistema decimal jÆ havia sido inventado na ˝ndia, quatro sØculos antes de Cristo. 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, entªo, que a nova unidade deveria ser igual à dØcima milionØsima parte de um quarto do meridiano terrestre.

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

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). Feitos os cÆlculos, chegou-se a uma distância que foi materializada numa barra de platina de secçªo retangular de 4,05 x 25 m. O comprimento dessa barra era equivalente ao comprimento da unidade padrªo metro, que assim foi definido:

Metro Ø a dØcima milionØsima parte de um quarto do meridiano terrestre.

Foi esse metro transformado em barra de platina que passou a ser denominado metro dos arquivos.

Com o desenvolvimento da ciŒncia, verificou-se que uma mediçªo mais precisa do meridiano fatalmente daria um metro um pouco diferente. Assim, a primeira definiçªo foi substituída por uma segunda:

Metro Ø a distância entre os dois extremos da barra de platina depositada nos Arquivos da França e apoiada nos pontos de mínima flexªo na temperatura de zero grau Celsius.

Escolheu-se a temperatura de zero grau Celsius por ser, na Øpoca, a mais facilmente obtida com o gelo fundente.

No sØculo XIX, vÆrios países jÆ haviam adotado o sistema mØtrico. No Brasil, o sistema mØtrico foi implantado pela Lei Imperial nº 1157, de 26 de junho de 1862. Estabeleceu-se, entªo, um prazo de dez anos para que padrıes antigos fossem inteiramente substituídos.

Com exigŒncias tecnológicas maiores, decorrentes do avanço científico, notou-se que o metro dos arquivos apresentava certos inconvenientes. Por exemplo, o paralelismo das faces nªo era assim tªo perfeito. O material, relativamente mole, poderia se desgastar, e a barra tambØm nªo era suficientemente rígida. Para aperfeiçoar o sistema, fez-se um outro padrªo, que recebeu:

·seçªo transversal em X, para ter maior estabilidade; ·uma adiçªo de 10% de irídio, para tornar seu material mais durÆvel;

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

1 AULAAssim, em 1889, surgiu a terceira definiçªo:

Metro Ø a distância entre os eixos de dois traços principais marcados na superfície neutra do padrªo internacional depositado no B.I.P.M. (Bureau Internacional des

Poids et MØsures), na temperatura de zero grau Celsius e sob uma pressªo atmosfØrica de 760 mmHg e apoiado sobre seus pontos de mínima flexªo.

Atualmente, a temperatura de referŒncia para calibraçªo Ø de 20”C. É nessa temperatura que o metro, utilizado em laboratório de metrologia, tem o mesmo comprimento do padrªo que se encontra na França, na temperatura de zero grau Celsius.

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