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Metrologia

Aula de Metrologia.
by

Gustavo Menezes

on 18 March 2015

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Transcript of Metrologia

Qual o volume de um cilindro com diâmetro de 5” e altura h=3’? Expresse o valor em m³ e bbl.
Metrologia
Professor Gustavo Menezes
A Metrologia é a ciência das medições, abrangendo todos os aspectos teóricos e práticos que asseguram a precisão exigida no processo produtivo, procurando garantir a qualidade de produtos e serviços através da calibração de instrumentos de medição, sejam eles analógicos ou eletrônicos (digitais), e da realização de ensaios, sendo a base fundamental para a competitividade das empresas.

Metrologia também diz respeito ao conhecimento dos pesos e medidas e dos sistemas de unidades de todos os povos, antigos e modernos.
Origem do Sistema Métrico
antropometria = medidas utilizando partes do corpo
como quem mandava era o rei
No domínio romano o cúbito foi substituído pelo pé que era subdividido em 12 polegadas
Uma história interessante foi a definição da unidade de volume denominada de galão imperial que consistia no volume do urinol de um rei inglês. Já o galão americano consistia no volume do urinol de uma rainha inglesa enviada aos Estados Unidos da América.
* curiosidade *
Tabela de base do S.I. (Sistema Internacional)
VELOCIDADE DA LUZ X VELOCIDADE DO SOM
A velocidade da luz é muito superior à velocidade do som. Temos que a velocidade da luz é de aproximadamente 300.000 Km/s e a velocidade do som aproximadamente 340 m/s (1224 Km/h). O barulho do trovão é uma onda sonora produzida pelo movimento das descargas elétricas na atmosfera, que pode acontecer de três maneiras:

Entre nuvem e solo;
Entre solo e nuvem;
Entre nuvens.
Aplicação

Um grupo de soldados do Exército está acampado em uma reserva ecológica. O Sargento do grupo irá realizar o seguinte treinamento: utilizando um rádio amador deverá contactar outra equipe a vários metros de distância, ordenando que um foguete seja lançado para cima. O tempo em que transcorreu entre a luz e o som foram de 6 segundos. A equipe do Sargento deverá se orientar pelo foguete e determinar a distância aproximada do outro grupo. Como eles deverão fazer isto?
Resolução:

Partindo da ideia da velocidade do som, eles poderão marcar o tempo entre a luz do foguete e o som, que foi de 6 segundos, multiplicando o tempo pela velocidade do som.

6 x 340 = 2040 metros => a distância da outra equipe é 2040 metros
Por que quando vemos o relâmpago só depois de alguns segundos ouvimos o trovão?
MULTIPLOS E SUBMULTIPLOS
Unidades de Comprimento

No Sistema Inglês de Unidades temos:
polegada - indicado em in ou ”

1 in = 25,4mm = 2,54cm = 0,0254m

pé - indicado em ft ou ’ ou pé

1 m = 3,281 ft
1 pé = 12”
1 jarda = 3’

Outros:
1 jarda = 0,914m
1 milha terrestre = 1609m
1 milha náutica = 1852m
Unidades de Massa

No Sistema Inglês de Unidade temos:

Libra - indicado por lb
1kg = 2,2 lb

Onça - indicado por oz
1oz = 0,0283kg
Área:

A medida da área define o espaço ocupado numa superfície.
No SI a unidade de área é o m²

Múltiplos e Submúltiplos - Km², cm² , …

No Sistema inglês
in², pé²
Volume ou capacidade é uma grandeza que utilizamos para mensurar o quanto que um corpo ocupa de espaço tridimensionalmente em um ambiente.
No SI a unidade de volume é o m³

Múltiplos e Submúltiplos - Km³ , dm³ , cm³

1dm³ = 1L

No Sistema inglês: in³, pé³

1galão(gal) = 3,785 L
1in³ = 0,004329 gal
1m³ = 1000L
1barril(bbl) = 159L
1m³ = 6,3 bbl
1bbl = 42gal = 5,6pé³
Um tanque, de lama, de base retangular, mede 6m x 3,5m. Ele esta com um nível de 12pés, ao iniciar a perfuração esse nível caiu para 11pés. Qual o volume de lama, em m³, correspondente ao desnível?
1m = 3,281’
X = 1’
3,281X= 1

1
X = ---------
3,281’

1’ = X = 0,30475…m
Desnível = 12’ – 11’ = 1’

Volume = 6m x 3,5m x 0,3048m

Volume = 6,4m³
UNIDADES E CONVERSÕES
Transforme as unidades:
a) 234,4m em pés
b) 54,67’ em m
c) 87gal em L
d) 135bbl em m³
e) 235” em pés
f) 56bbl/min em m³/min
g) 987m em polegada
h) 356’³ em gal
i) 50gal/min em m³/min
Praticando
VAZÃO
Vazão é a quantidade em volume de fluido bombeado por unidade de tempo(min, s, h)

No SI a unidade é m³/s

Outros:
gal/min(gpm), bbl/min, stk/min
A unidade de pressão no SI é o N/m²
Usa-se também o Pascal sendo
1000N = 1kPa
1000Pa = 1kPa
1 bar = 10 N/m²= 10 Pa

No sistema inglês usa-se o PSI
Pound per Square Inch = lb/pol²).

1kg/cm² = 14,22 lb/pol² = 14,22 PSI
100kPa = 14,5 psi

Outros: 1atm = 100 kPa =14,5 PSI
PRESSÃO
No SI a força é medida em Newton
O Newton é simbolizado por N

Ex.: 100N , 200N
1kgf = 10N

No Sistema inglês de unidades usa-se o Libra-força, simbolizado por lbf
FORÇA
EXECÍCIOS
1m = 3,281’
1’ = 12”
1m³ = 6,3bbl
1’ = 0,3048m
3’ = 0,9144m
5” = 0,127m
1'=0,3048m então 3x0,3048=0,9144m
1"=0,0254m daí 5x0,0254=0,127m
Calculando (πxD² )
Área = πxR² ou ------------
. 4

. (3,14 x 0,127²)
Àrea = --------------------- = 0,01266m²
. 4

Volume = Área da Base x Altura

Volume = 0,01266m² x 0,9144m

Volume = 0,00116m³
1m³ = 6,3bbl

6,3 x 0,00116 = 0,007308bbl

Volume = 0,00116m³ = 0,007308bbl
Qual a vazão em m³/min e gal/min (gpm) da bomba alternativa acima, sabendo-se que ela consegue bombear 80 stk/min?

Dados:
Ø da camisa 7 ½”
curso do pistão 20”
1” = 0,0254m
Ø 7 ½” = 0,1905m
h = 20” = 0,508m

1stk = VC (volume deslocado por uma batida)
stk = strokes (batidas)
. π x D²
Área = ----------
. 4

. 3,14 x 0,1905²
Área = -------------------- = 0,0284878m²
. 4
Volume = Área da Base x Altura

Volume = 0,0284878 x 0,508 = 0,014471802m³

VC = 0,014m³

1stk = 0,014m³
Se 1stk = 0,014m³

Então,
80stk = 80 x 0,014 = 1,12m³

Daí 1,12m³ = 1120L
1gal = 3,785L

X = 1120L

3,785X = 1120

1120
X = --------- = 296gal
3,785
Logo a vazão será:

80stk/min = 1,12m³/min

ou

80stk/min = 296gal/min
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