Histórico da Metrologia INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA...
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Capítulo 1 Histórico da Metrologia INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA Professor: Anderson Luís Garcia Correia Unidade Curricular de Metrologia 30 de julho de 2013
Histórico da Metrologia INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA Professor: Anderson Luís Garcia Correia Unidade Curricular
Histrico da Metrologia INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIA E
TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA Professor: Anderson Lus Garcia Correia
Unidade Curricular de Metrologia 30 de julho de 2013
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Um problema Um comerciante foi multado porque sua balana no
pesava corretamente as mercadorias vendidas. Como j era a terceira
multa, o comerciante resolveu ajustar sua balana. Nervoso, disse ao
homem do conserto: - No sei por que essa perseguio. Uns gramas a
menos ou a mais, que diferena faz?
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Imagine se todos pensassem assim. Como ficaria o consumidor? E,
no caso da indstria mecnica que fabrica peas com medidas exatas,
como conseguir essas peas sem um aparelho ou instrumento de
medidas?
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Nesta unidade curricular voc vai entender a importncia das
medidas em mecnica. Por isso o ttulo dela Metrologia, que a cincia
das medidas e das medies. Antes de iniciarmos o estudo de
metrologia, vamos mostrar como se desenvolveu a necessidade de
medir, e os instrumentos de medio. Voc vai perceber que esses
instrumentos evoluram com o tempo e com as novas necessidades.
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Um breve histrico das medidas Como fazia o homem, cerca de
4.000 anos atrs, para medir comprimentos? As unidades de medio
primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano, que eram
referncias universais, pois ficava fcil chegar-se a uma medida que
podia ser verificada por qualquer pessoa. Foi assim que surgiram
medidas padro como a polegada, o palmo, o p, a jarda, a braa e o
passo.
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Algumas dessas medidas-padro continuam sendo empregadas at
hoje. Veja os seus correspondentes em centmetros:
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O Antigo Testamento da Bblia um dos registros mais antigos da
histria da humanidade. E l, no Gnesis, l- se que o Criador mandou
No construir uma arca com dimenses muito especficas, medidas em
cvados. O cvado era uma medida-padro da regio onde morava No, e
equivalente a trs palmos, aproximadamente, 66 cm.
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Em geral, essas unidades eram baseadas nas medidas do corpo do
rei, sendo que tais padres deveriam ser respeitados por todas as
pessoas que, naquele reino, fizessem as medies. H cerca de 4.000
anos, os egpcios usavam, como padro de medida de comprimento, o
cbito: distncia do cotovelo ponta do dedo mdio.
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Como as pessoas tm tamanhos diferentes, o cbito variava de uma
pessoa para outra, ocasionando as maiores confuses nos resultados
nas medidas. Para serem teis, era necessrio que os padres fossem
iguais para todos. Diante desse problema, os egpcios resolveram
criar um padro nico: em lugar do prprio corpo, eles passaram a
usar, em suas medies, barras de pedra com o mesmo comprimento. Foi
assim que surgiu o cbito-padro.
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Com o tempo, as barras passaram a ser construdas de madeira,
para facilitar o transporte. Como a madeira logo se gastava, foram
gravados comprimentos equivalentes a um cbito-padro nas paredes dos
principais templos. Desse modo, cada um podia conferir
periodicamente sua barra ou mesmo fazer outras, quando necessrio.
Nos sculos XV e XVI, os padres mais usados na Inglaterra para medir
comprimentos eram a polegada, o p, a jarda e a milha.
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Na Frana, no sculo XVII, ocorreu um avano importante na questo
de medidas. A Toesa, que era ento 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. Dessa forma, assim como o
cbito-padro, cada interessado poderia conferir seus prprios
instrumentos. Uma toesa equivalente a seis ps, aproximadamente,
182,9 cm.
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Entretanto, esse padro tambm foi se desgastando com o tempo e
teve que ser refeito. Surgiu, ento, um movimento no sentido de
estabelecer uma unidade natural, isto , que pudesse ser encontrada
na natureza e, assim, ser facilmente copiada, constituindo um padro
de medida. Havia tambm outra exigncia para essa unidade: ela
deveria ter seus submltiplos estabelecidos segundo o sistema
decimal.
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O sistema decimal j havia sido inventado na ndia, quatro sculos
antes de Cristo. Finalmente, um sistema com essas caractersticas
foi apresentado por Talleyrand, na Frana, num projeto que se
transformou em lei naquele pas, sendo aprovada em 8 de maio de
1790. Estabelecia-se, ento, que a nova unidade deveria ser igual
dcima milionsima parte de um quarto do meridiano terrestre. Essa
nova unidade passou a ser chamada metro (o termo grego metron
significa medir).
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Os astrnomos franceses Delambre e Mechain foram incumbidos de
medir o meridiano. Utilizando a toesa como unidade, mediram a
distncia entre Dunkerque (Frana) e Montjuich (Espanha). Feitos os
clculos, chegou-se a uma distncia que foi materializada numa barra
de platina de seco retangular de 4,05 x 25 mm. O comprimento dessa
barra era equivalente ao comprimento da unidade padro metro, que
assim foi definido:
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Foi esse metro transformado em barra de platina que passou a
ser denominado metro dos arquivos. Com o desenvolvimento da cincia,
verificou-se que uma medio mais precisa do meridiano fatalmente
daria um metro um pouco diferente. Assim, a primeira definio foi
substituda por uma segunda:
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Escolheu-se a temperatura de zero grau Celsius por ser, na
poca, a mais facilmente obtida com o gelo fundente. No sculo XIX,
vrios pases j haviam adotado o sistema mtrico. No Brasil, o sistema
mtrico foi implantado pela Lei Imperial n 1157, de 26 de junho de
1862. Estabeleceu-se, ento, um prazo de dez anos para que padres
antigos fossem inteiramente substitudos.
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Com exigncias tecnolgicas maiores, decorrentes do avano
cientfico, notou-se que o metro dos arquivos apresentava certos
inconvenientes. Por exemplo, o paralelismo das faces no era assim
to perfeito. O material, relativamente mole, poderia se desgastar,
e a barra tambm no era suficientemente rgida.
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Para aperfeioar o sistema, fez-se um outro padro, que recebeu:
seo transversal em X, para ter maior estabilidade; uma adio de 10%
de irdio, para tornar seu material mais durvel; dois traos em seu
plano neutro, de forma a tornar a medida mais perfeita.
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Assim, em 1889, surgiu a terceira definio:
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Atualmente, a temperatura de referncia para calibrao de 20C.
nessa temperatura que o metro, utilizado em laboratrio de
metrologia, tem o mesmo comprimento do padro que se encontra na
Frana, na temperatura de zero grau Celsius.
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Ocorreram, ainda, outras modificaes. Hoje, o padro do metro em
vigor no Brasil recomendado pelo INMETRO, baseado na velocidade da
luz, de acordo com deciso da 17 Conferncia Geral dos Pesos e
Medidas de 1983. O INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia,
Normalizao e Qualidade Industrial), em sua resoluo 3/84, assim
definiu o metro:
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importante observar que todas essas definies somente
estabeleceram com maior exatido o valor da mesma unidade: o
metro.
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Medidas inglesas A Inglaterra e todos os territrios dominados h
sculos por ela utilizavam um sistema de medidas prprio, facilitando
as transaes comerciais ou outras atividades de sua sociedade.
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Acontece que o sistema ingls difere totalmente do sistema
mtrico que passou a ser o mais usado em todo o mundo. Em 1959, a
jarda foi definida em funo do metro, valendo 0,91440 m. As divises
da jarda (3 ps; cada p com 12 polegadas) passaram, ento, a ter seus
valores expressos no sistema mtrico:
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Padres do metro no Brasil Em 1826, foram feitas 32 barras-padro
na Frana. Em 1889, determinou-se que a barra n 6 seria o metro dos
Arquivos e a de n 26 foi destinada ao Brasil. Este metro-padro
encontra-se no IPT (Instituto de Pesquisas Tecnolgicas).
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Mltiplos e submltiplos do metro A tabela a seguir baseada no
Sistema Internacional de Medidas (SI).