METROLOGIA HISTÓRICO. Prof. Fagner Ferraz 1

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1 METROLOGIA HISTÓRICO Prof. Fagner Ferraz 1

2 Metrologia Um breve histórico: Há anos as unidades de medição primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano, que eram referências universais. Prof. Fagner Ferraz 2

3 Metrologia Surgiram as medidas-padrão: Prof. Fagner Ferraz 3

4 Metrologia Medias-padrão Prof. Fagner Ferraz 4

5 Metrologia Medias-padrão Prof. Fagner Ferraz 5

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 Prof. Fagner Ferraz 6

7 Metrologia Os egípcios Há cerca de anos, os egípcios usavam, como padrão de medida de comprimento, o cúbito: distância do cotovelo à ponta do dedo médio. Prof. Fagner Ferraz 7

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 cúbitopadrão nas paredes dos principais templos. Prof. Fagner Ferraz 8

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, 182,9 cm. Prof. Fagner Ferraz 9

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, quatro séculos antes de Cristo. Prof. Fagner Ferraz 10

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 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). Prof. Fagner Ferraz 11

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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). Prof. Fagner Ferraz 13

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. Prof. Fagner Ferraz 14

15 Metrologia O metro Com o desenvolvimento da ciência, o metro passou a ser definido como: Prof. Fagner Ferraz 15

16 Metrologia O metro No Brasil, o sistema métrico foi implantado pela Lei Imperial nº 1157, de 26 de junho de 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. Prof. Fagner Ferraz 16

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 Prof. Fagner Ferraz 17

18 Metrologia O metro Prof. Fagner Ferraz 18

19 Metrologia O metro Assim, em 1889, surgiu a terceira definição: Atualmente, no Brasil, a temperatura de referência para calibração é de 20ºC. Prof. Fagner Ferraz 19

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 Prof. Fagner Ferraz 20

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 m, isto é 0, m. Prof. Fagner Ferraz 21

22 Metrologia Múltiplos e submúltiplos do metro A tabela abaixo é baseada no Sistema Internacional de Medidas (SI). Prof. Fagner Ferraz 22

23 Metrologia Múltiplos e submúltiplos do metro Prof. Fagner Ferraz 23

24 Metrologia Múltiplos e submúltiplos do metro Prof. Fagner Ferraz 24

25 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 grandeza a medir. Prof. Fagner Ferraz 25

26 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. Prof. Fagner Ferraz 26

27 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. Prof. Fagner Ferraz 27

28 Metrologia Medição: Medindo uma lata de refrigerante: Você pode medir a sua altura, pode medir quanto ela "pesa" e pode medir quanto líquido ela pode comportar. Cada um desses aspectos (comprimento, massa, volume) implica numa grandeza física diferente. Prof. Fagner Ferraz 28

29 Metrologia Do ponto de vista técnico, a medição pode ser empregada para monitorar, controlar e/ou investigar processos ou fenômenos físicos. Prof. Fagner Ferraz 29

30 Metrologia Mensurando é o objeto da medição. É a grandeza específica submetida à medição. Ex: comprimento de uma barra, resistência elétrica de um fio. Resultado da medição - Expressão quantitativa de um mensurando, geralmente sob a forma de uma unidade multiplicada por um número; - Valor atribuído a um mensurando obtido por medição. Ex: comprimento de uma barra = 5,34 m. Resultado-base é a estimativa do valor do mensurando que, mais se aproxima do seu valor verdadeiro. Prof. Fagner Ferraz 30

31 Metrologia Valor Alvo Prof. Fagner Ferraz 31

32 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, x mol. Prof. Fagner Ferraz 32

33 Metrologia Exercício: Relate sobre a exatidão e a precisão dos quatro atiradores. Prof. Fagner Ferraz 33