21/08/15. Introdução as Medidas. Medidas no dia a dia. Medidas no dia a dia. Importância de Medir. Como Surgiu os padrões de medidas?

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1 21/08/15 Introdução as Medidas Ê O que é medir? Ê Para que servem os padrões de medidas? Medidas Elétricas Aula 2 Medidas e S. I. Ê Porque usar padrões como o metro, kg e cm2 Prof. Fabricia Neres Medidas no dia a dia Potência da lâmpada Tempo de cozimento Volume de leite Velocidade do automóvel Dimensões das peças Horário do despertador Rotação do motor Comprimento da calça Volume de combustível Pressão dos pneus Medidas no dia a dia Temperatura da geladeira Consumo de energia Tamanho do peixe Quantidade de arroz Importância de Medir Como Surgiu os padrões de medidas? Ê Surgiu pela necessidade de desenvolvimento do comércio entre grupos e tribos vizinhas; Ê Necessidade de estabelecer padrões; Ê Uso de medidas deveria ser ajustada entre as duas partes da relações comerciais. "O conhecimento amplo e satisfatório sobre um processo ou fenômeno somente existirá quando for possível medi- lo e expressá- lo através de números". Lord Kelvin,

2 21/08/15 Medir Mensurando Medir é o procedimento experimental pelo qual o valor momentâneo de uma grandeza física () é determinado como um múltiplo e/ou uma fração de uma unidade, estabelecida por um padrão e reconhecida internacionalmente. Instrumento de Medição Ê A operação de é realizada por um dispositivo denominado instrumento de Exemplo 1- Mensurando e Instrumento de Medição Ê Mensurando: é o objeto da. É a grandeza específica submetida à. Indicação da Medida Ê Indicação é o valor de uma grandeza fornecido por um sistema de Indicação Direta da Medida Ê Indicação direta é o número mostrado pelo indicação 2,4 unidades sistema de. A indicação direta pode ou não ser apresentada na unidade do. unidade instrumento de 2

3 21/08/15 Exemplo 2- exemplo de indicação direta Para que Medir? Ê Monitorar: consiste em observar ou registrar passivamente o valor de uma grandeza. Exemplo: indicação da quantidade de energia elétrica consumida em uma residência; Ê Controlar: têm como principal objetivo manter uma ou mais grandezas ou processos dentro de limites predefinidos. Exemplo: controle da pressão do pneu do automóvel; Ê Investigar: consiste em experimentar realizando experimentos bem planejados e conduzidos utilizando sistemas de confiáveis. Mecanismos de ação dos sistemas de controle Erro nas medidas MEDIR Ê É impossível medir sem cometer erros de. Para realizar medidas sem erros são necessários: COMPARAR PROCESSO a) Sistema de perfeito; b) Ambiente controlado e estável; c) Operador perfeito; Mensurando com valor único e perfeitamente definido e estável. d) Ê Não existem sistemas de perfeitos. AGIR Erros nas Medidas má definição do condições ambientais Processo de Medição imperfeições do sistema de Sistema de procedimento de indicação ± ERROS influência do operador Ê Pode ser definido como o conjunto de métodos e meios que são usados para realizar uma ; Ê Além do e do sistema de, fazem parte deste processo o operador, os procedimentos usados e as condições ambientais. 3

4 21/08/15 Processo de Medição definição do Resultado da Medição Ê O resultado da é a faixa de valores dentro da qual deve procedimento de estar o valor verdadeiro do ; Ê O resultado da é composto de duas partes: Resultado Base (RB) e a Incerteza de (IM); resultado da condições ambientais operador Ê Resultado Base: é a estimativa do valor do que, acredita- se, mais se aproxima do seu valor verdadeiro. Corresponde à posição central do resultado da ; Ê Incerteza de Medição: é a parcela de dúvidas associadas à. Corresponde à metade do comprimento da faixa simétrica e esta centrada em torno do resultado- base, que exprime a faixa de dúvidas associadas à medida. sistema de Resultado da Medição Sistema de indicação Unidades do Sistema Internacional Ê Sistema de unidades de medida coerente, bem definindo, reconhecido e adotado por todos os países. Ê Exemplos: metros, Quilo e segundos -IM RB +IM VV História das unidades de medidas Ê Necessidades do cotidiano levaram ao desenvolvimento de contagem e dos números; Ê Objetivo de melhorar as relações de compra e venda, por exemplo: terrenos, tecidos e alimentos; Ê O uso de partes do corpo humano foi uma das primeiras soluções adotas. Medição do Tempo Ê O tempo foi o primeiro objeto de ; Ê Os primeiros instrumentos para se medir o tempo foram desenvolvidos por Civilizações próximas ao Mediterrâneo; Ê O primeiro dispositivo desenvolvido para medir o tempo foi o gnômon, que surgiu por volta do ano de 3500 a. C.; Ê Esse constituído por uma barra vertical que o sol projeta uma sombra. 4

5 21/08/15 Medição do Tempo Medição do Tempo Ê Por volta de 800 a. C. era utilizado pelos Egípcios o Ê A subdivisão do dia em 24 horas, da hora em 60 minutos sundial, um relógio de sol; e do minuto em 60 segundos é de origem antiga mas o seu uso foi popularizado em 1600 d.c.; Ê O relógio consistia em uma base extensa ligada a uma estrutura. A base possuía 6 divisões de tempo e era colocada na direção Leste-Oeste, com a cruz no leste pela manhã e o oeste na tarde. Medição do Tempo Ê Conforme Sistema Internacional (SI) de medidas em 1967 o segundo foi definido como ciclos de radiação associada à transição entre os níveis de estado do átomo de césio 133 ; Ê Nesta época a precisão dos relógios levou à adoção do dia solar médio com segundos. Medição do Comprimento Ê Os egípcios usaram padrões de medidas possuíam padrões de pesos e medidas desde a época da construção das pirâmides. Ê Esse padrão foi escolhido para fazer o comprimento do segundo ser próximo ao valor possível do padrão definido anteriormente: 1 dia/86400s Medição do Comprimento Medição do Peso Ê O sistema métrico surgiu na França em 1799 com a intensão de ser um sistema universal; Ê A ideia era de que todas as unidades fossem Ê O Grama foi definido como o peso de um centímetro cúbico de água pura. dependentes de fatos naturais; Ê O metro foi definido como décima milionésima parte de ¼ da circunferência da Terra; Ê Hoje o metro é definido como a distância percorrida por um feixe de luz no vácuo em 1/ de segundo. 5

6 21/08/15 Algumas curiosidades: Unidade Milha (Roma antiga) Importância do S. I. Parâmetro de Medida Distância equivalente a mil passos duplos percorridos por um soldado romano de porte médio Cúbito (distância usada Distância entre o cotovelo e a extremidade do dedo pelos Egípcios) médio (depois o cúbito do faraó Ramés II foi definido como referência) Jarda (Inglaterra 1101) Distância entre a extremidade do nariz ao polegar estendido para cima do Rei Henrique I Pé (Inglaterra 1576) 1/16 do comprimento resultante da soma do comprimento dos pés esquerdos dos 16 homens que saíram da missa na manhã de domingo As sete unidades básicas Ê Clareza de entendimentos internacionais (técnica, científica)... Ê Transações comerciais... Ê Garantia de coerência ao longo dos anos... Ê Coerência entre unidades simplificam equações da física... As sete unidades derivadas Grandeza Unidade Símbolo Comprimento metro m Massa quilograma kg Tempo segundo s Corrente Elétrica Ampere A Temperatura Kelvin k Intensidade Luminosa candela cd Quantidade de Matéria mol mol Grandeza derivada Unidade derivada área volume velocidade aceleração velocidade angular aceleração angular massa específica intensidade de campo magnético densidade de corrente concentração de substância luminância metro quadrado metro cúbico metro por segundo metro por segundo ao quadrado radiano por segundo radiano por segundo ao quadrado quilogramas por metro cúbico ampère por metro ampère por metro cúbico mol por metro cúbico candela por metro quadrado Símbolo m2 m3 m/s m/s2 rad/s rad/s2 kg/m3 A/m A/m3 mol/m3 cd/m2 Definição: O metro (m) Definição: O segundo (s) Ê É o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, Ê É a duração de períodos da radiação durante um intervalo de tempo de 1/ de segundo; correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de Césio 133. Ê Observações: ü assume valor exato para a velocidade da luz no vácuo; ü depende da definição do segundo; Ê Observações: ü Incerteza atual de reprodução: s ü incerteza atual de reprodução: m. 6

7 21/08/15 Definiçã0: O quilograma (kg) Ê É igual à massa do protótipo internacional do quilograma. ü incerteza atual de reprodução: g ü busca-se uma melhor definição... Definição: O ampere (A) Ê É a intensidade de uma corrente elétrica constante que, mantida em dois condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de seção circular desprezível, e situados à distância de 1 metro entre si, no vácuo, produz entre estes condutores uma força igual a newton por metro de comprimento. ü incerteza atual de reprodução: A Definição: A candela (cd) Definição: O kelvin (K) Ê O kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da água. Ê Incerteza atual: Ê É a intensidade luminosa, numa dada direção, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de frequência hertz e cuja intensidade energética nesta direção é de 1/683 watt por esterradiano; ü Incerteza atual de reprodução: 10-4cd Definição: O mol (mol) Ê É a quantidade de matéria de um sistema contendo tantas entidades elementares quantos átomos existem em 0,012 quilograma de carbono 12. ü Incerteza atual de reprodução: mol Unidades derivadas Derivada Área volume Unidade derivada Símbolo Metro quadrado m2 Metro cúbico m3 Metro por segundo m/s Resistência Elétrica ohm Ω Indutância herny H Frequência hertz Hz Velocidade Força newton N Pressão, tensão pascal Pa Potência Watts W Energia, trabalho Joule J 7

8 21/08/15 Referências Bibliográficas Ê Livro: Fundamentos de Metrologia Científica e Industrial Ê Livro: Instrumentação e Fundamentos de Medidas 8