Aponte, por ordem de importância, as cinco principais fontes de incertezas presentes na medição do diâmetro de um prego efetuada por um operário com um paquímetro usado em um dia de verão
Passo 1
Então, a questão pede pra gente listar, em ordem de “quem mais bagunça a medição pra quem menos bagunça”, as cinco fontes de incerteza quando um operário mede o diâmetro de um prego com paquímetro num dia quente de verão.
Conteúdo: conceitos de metrologia – tipos de erro (sistemático x aleatório), resolução de instrumento, erro de zero, erro de leitura, expansão térmica, alinhamento.
O que vamos precisar:
Conteúdo: conceitos de metrologia – tipos de erro (sistemático x aleatório), resolução de instrumento, erro de zero, erro de leitura, expansão térmica, alinhamento.
O que vamos precisar:
- Entender o que é cada fonte de incerteza.
- Saber comparar “quem dá maior variação” no resultado.
Passo 2
Fonte 1 – Erro de calibração (zero do paquímetro)
Teoria: se o paquímetro não zerar direito quando fechado, tudo que você medir vai ter um offset constante. Isso é um erro sistemático grande, porque indiretamente você soma ou subtrai esse valor a todas as medições.
Por exemplo, se o “zero” estiver em –0,05 mm, todo diâmetro vai sair 0,05 mm a mais.
Teoria: se o paquímetro não zerar direito quando fechado, tudo que você medir vai ter um offset constante. Isso é um erro sistemático grande, porque indiretamente você soma ou subtrai esse valor a todas as medições.
Por exemplo, se o “zero” estiver em –0,05 mm, todo diâmetro vai sair 0,05 mm a mais.
Passo 3
Fonte 2 – Resolução do paquímetro
Teoria: resolução é o menor incremento que o instrumento distingue. Num paquímetro comum, a resolução típica é 0,02 mm ou 0,05 mm. Isso gera um “ruído” inerente a cada leitura: você nunca sabe se o valor real está um pouquinho acima ou abaixo do traço.
Ou seja, mesmo que você zere bem, seu resultado varia ±(resolução/2).
Teoria: resolução é o menor incremento que o instrumento distingue. Num paquímetro comum, a resolução típica é 0,02 mm ou 0,05 mm. Isso gera um “ruído” inerente a cada leitura: você nunca sabe se o valor real está um pouquinho acima ou abaixo do traço.
Ou seja, mesmo que você zere bem, seu resultado varia ±(resolução/2).
Passo 4
Fonte 3 – Erro de leitura (histerese/paralaxe)
Teoria:
Teoria:
- Histerese: se você fecha o paquímetro até o ponto e abre de novo, o atrito muda levemente a posição das garras.
- Paralaxe: quando o olho não fica bem alinhado com a escala, a leitura pode “pular” algumas centésimas.
Isso é um erro aleatório que costuma ser do mesmo tamanho da resolução ou um pouco maior (0,02–0,05 mm).
Passo 5
Fonte 4 – Expansão térmica
Teoria: metais se expandem quando aquecem. A variação de comprimento segue
Teoria: metais se expandem quando aquecem. A variação de comprimento segue
onde α (coeficiente de dilatação do aço) ≈11×10⁻⁶ K⁻¹ e ΔT pode chegar a 20 °C num dia de verão.
Se o prego tiver L₀≈5 mm, então
Se o prego tiver L₀≈5 mm, então
É pouco, mas conta se você quer alta precisão.
Passo 6
Fonte 5 – Alinhamento do prego com o paquímetro
Teoria: se o prego não estiver perfeitamente perpendicular ao eixo de medição, você acaba medindo uma “elipse” e não o diâmetro real. Esse erro geométrico costuma ser menor (frações de 0,01 mm) mas existe.
Teoria: se o prego não estiver perfeitamente perpendicular ao eixo de medição, você acaba medindo uma “elipse” e não o diâmetro real. Esse erro geométrico costuma ser menor (frações de 0,01 mm) mas existe.
Resposta
- Erro de calibração (zero)
- Resolução do paquímetro
- Erro de leitura (histerese/paralaxe)
- Expansão térmica (ΔL = L₀ α ΔT)
- Alinhamento prego–paquímetro