Este documento apresenta 5 questões sobre metrologia para estudantes de engenharia mecânica. As questões abordam medições de comprimento, aceleração da gravidade, calibração de micrômetro, massa de substância química e consumo de combustível de automóvel.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Curso de Engenharia Mecânica
Disciplina: Metrologia – Data: ____/____/_______
Nota: ________________
Grupo: _______
Matrícula
Nome
Questão
3ª AVALIAÇÃO – PARTE 1
Nas questões de 1 a 5 resolva as situações problemas.
Cada questão vale 6 escores, totalizando 30 escores.
1) Uma trena confeccionada em fita plástica foi usada para medir o comprimento de um trilho de
aço de aproximadamente 6 m de comprimento em um dia muito quente, quando a temperatura
atingia 35 °C. Sabendo que o coeficiente de dilatação térmica do aço é 11,5 μm/(m∙K) e do
material da fita plástica, 40 μm/(m∙K), determine:
(a) a parcela de erro de medição provocada pela temperatura e
(b) a correção a ser aplicada para corrigir o erro de medição devido à temperatura.
2) Um grupo de estudantes deseja avaliar a qualidade de três métodos alternativos para determinar
a aceleração local da gravidade. Assim, eles mediram a aceleração cinco vezes usando cada um
dos três métodos em questão. Os resultados obtidos encontram-se na Tabela 1. Considere ainda
que, por um quarto método, que pode ser considerado mais confiável que esses três, a
aceleração local da gravidade foi determinada resultando g = 9,798 m/s2. A partir dessa
formação, responda às perguntas a seguir justificando sua resposta.
(a) Qual dos três métodos usados pelos estudantes pode ser considerado mais preciso?
(b) Qual dos três métodos pode ser considerado mais inexato?
Método
Resultados obtidos
Média
A
10,78 m/s2; 8,79 m/s2; 10,77 m/s2; 8,79 m/s2; 9,78 m/s2
9,782 m/s2
B
10,78 m/s2; 10,79 m/s2; 10,77 m/s2; 10,79 m/s2; 10,78 m/s2
10,782 m/s2
C
9,78 m/s2; 9,79 m/s2; 9,77 m/s2; 9,79 m/s2; 9,78 m/s2
9,782 m/s2
Disciplina: ENMEC0108 - Período: 2013.1 – Prof. Dr. Josegil Jorge Pereira de Araújo
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2. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Curso de Engenharia Mecânica
3) Um Micrômetro digital que mede de (0 – 25 ± 0,001)mm foi calibrado utilizando-se um Blocopadrão de (20,000 ± 0,0001)mm e obteve-se os seguintes resultados:
Leituras (mm)
1
20,001
19,904
2
20,002
19,982
3
20,002
19,994
4
20,003
20,003
5
19,909
20,003
6
19,909
20,004
Determinar:
(a)
(b)
(c)
(d)
os Erros das 3 primeiras medições;
a Tendência e a Correção a se empregar;
as respectivas indicações corrigidas;
a Incerteza-padrão e a Repetitividade do Micrômetro.
4) Um químico precisava adicionar 650 g de ciclopentanoperhidrofenantreno a uma certa mistura.
Por não dispor de um conjunto completo de massas padrão, a medição da massa de
ciclopentanoperhidrofenantreno foi efetuada por meio de uma balança de prato que atingiu
equilíbrio nas seguintes condições: (a) no prato esquerdo estavam as massas (201,0 ± 0,3) g e
(500,2 ± 0,6) g e (b) no prato direito encontrava-se, além do ciclopentanoperhidrofenantreno, a
massa de (49,9 ± 0,1)g. O que pode ser dito acerca da massa de ciclopentanoperhidrofenantreno
assim obtida? Considere os valores destas massas como estatisticamente independentes e
despreze as demais fontes de incertezas da balança.
5) Para calcular o consumo médio na estrada de um CELTA um engenheiro que trabalha para uma
revista automotiva procedeu da seguinte forma: após encher o tanque do automóvel, a indicação
do odômetro foi anotada e uma viagem de 798,6 km foi efetuada. Num determinado trecho da
viagem o automóvel foi reabastecido com (40,0 ± 0,2) l de combustível e no destino o
automóvel foi novamente abastecido até que o tanque fosse novamente cheio, quando foram
consumidos (22, 8 ± 0,1) l adicionais. Sabendo que a incerteza (expandida) do odômetro é de
0,5% do valor indicado, o que pode ser afirmado sobre o consumo médio deste automóvel? Para
obter uma medida do consumo médio com menor incerteza o que é necessário reduzir: a
incerteza da medição da distância ou do volume de combustível?
Disciplina: ENMEC0108 - Período: 2013.1 – Prof. Dr. Josegil Jorge Pereira de Araújo
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