aula1

Avaliação da cadeira
• Trabalho de síntese – 20%
• Trabalhos práticos (4/5) – 40%
• Exame final – 40%
Metrologia
Ciência da medição
- desenvolvimento de métodos e
procedimentos de medição;
- desenho de equipamento de medição;
- realização de testes e medições;
- análise de resultados e incertezas;
- calibrações;
- rastreabilidade;
Importância da Metrologia
• Na Ciência
• Na Medicina
• Na Indústria: os custos das medições custam 1015% do valor da produção;
• Uniformização vocabulário (VIM)
http://www.ipq.pt/backfiles/VIM.pdf
Áreas da Metrologia
• Metrologia Científica
• Metrologia Legal
• Metrologia Industrial/Comercial
Processo de medição
• Medição – conjunto de operações com o objectivo de
determinar o valor de uma determinada grandeza.
• Este conjunto de operações é designado por
“processo de medição”.
• O processo de medição consiste em comparar,
directa ou indirectamente, o valor de uma grandeza
com o padrão para essa grandeza.
• Processo de medição: ciência e arte
Objectivo da Medição
Objectivo da medição
Objectivo da Metrologia
• Avaliação de um produto
• Associar incerteza à
medição
• Tomada de decisão
• Análise e gestão do risco
• Risco envolvido na medição
“A medição não é um processo natural, é inventado pelo Homem e por essa razão tão
infalível ou falível como o seu inventor”
Resultados da medição
• Resultado de uma medição: valor atribuído a uma mensuranda*, obtido na
medição.
• Exactidão da medição: aproximação entre o resultado da medição e o valor
verdadeiro da mensuranda.
• Repetibilidade dos resultados: aproximação entre os resultados de medições
sucessivas da mesma mensuranda efectuadas nas mesmas condições de
medição.
• Reprodutibilidade dos resultados: aproximação entre os resultados das
mediações da mesma mensuranda com alteração das condições de medição.
• Incerteza de medição: parâmetro associado ao resultado de medição, que
caracteriza a dispersão de valores que podem ser atribuídos à mensuranda.
*Mensuranda: grandeza particular submetida à medição.
Medições  Padrão
• referências ou padrões existem desde que
Homem iniciou trocas (cúbito egpício...)
http://www.ncsli.org/misc/cubit.cfm
• Comércio local: diversos sistemas de padrões
ou de unidades
• Revolução Industrial/Comércio global:
uniformização de Sistema de Unidades
Sistema de Unidades
• essencial para qualquer processo de medida
• Linguagem comum para a definição das quantidades
que são medidas através desse Sistema de Unidades…
• Unidades de medida: “Grandeza específica, definida e
adoptada por convenção, com a qual outras grandezas
da mesma natureza são comparadas para expressar as
suas magnitudes em relação àquela grandeza” (VIM)
(quantidade com valor igual a 1)
Tipos de sistemas de medida
• Absoluto: unidades base massa, tempo e
comprimento
– Exemplos: cgs; MKS, SI
• Gravitacional: unidades base força,
comprimento e tempo
- exemplo: sistema FPS
Sistema de Unidades - requisitos
• sistema coerente (relação natural entre
grandezas)
• utilização prática (símbolos associados)
• tamanho adequado (ordem de grandeza)
Sistema coerente
• As relações entre as unidade base e derivadas são
naturais:
- comprimento (m)
- tempo (s)
- velocidade: comprimento/unidade tempo (m/s)
- aceleração: velocidade/unidade tempo (m/s2)
- massa (kg)
- força: massa x aceleração (kg.m.s-2)= N(Newton)
• unidades base e derivadas
Sistema Internacional (SI)
(11ª CGPM 1960)
•
•
•
•
7 unidades base
2 unidades suplementares *
várias unidades derivadas
16 prefixos decimais
• Em 1995 a CGPM eliminou as *, passando a
incluí-las nas unidades derivadas.
Sistema Internacional (SI)
Unidades base
Grandeza
Unidade
Símbolo
metro
m
massa
kilograma
kg
tempo
segundo
s
kelvin
K
intensidade de corrente
ampère
A
intensidade luminosa
candela
cd
mole
mol
comprimento
temperatura
Quantidade de substância
Unidades derivadas
Grandeza
aceleração
Unidade
Símbolo
m s-2
área
m2
força
newton
N (kg m s-2)
joule
J (kg m2 s-2)
coulomb
C (A.s)
volt
V (J.C-1)
pascal
Pa (N.m-2)
becquerel
Bq (s-1)
hertz
Hz (s-1)
energia
carga eléctrica
potencial eléctrico
pressão
Actividade
radioactiva
frequência
Unidades suplementares  derivadas
Grandeza
ângulo
ângulo sólido
Unidade
Símbolo
radiano
esterradiano
rad
sr
• radiano – É o ângulo plano compreendido entre dois raios que, na
circunferência de um círculo, interceptam um arco de comprimento igual ao
raio desse círculo. (11ª CGPM, 1960)
• esterradiano – É o ângulo sólido que, tendo o vértice no centro de uma
esfera, intersecta na superfície desta uma área igual à de um quadrado tendo
por lado o raio da esfera. (11ª CGPM, 1960)
• estas unidades passaram a ser derivadas a partir de 1995 (correspondem a
uma razão entre comprimentos/áreas)
Prefixos
Prefixo
Exa
Peta
Tera
Giga
Mega
Kilo
Hecto
Deca
Unidade
Deci
Centi
Mili
Micro
Nano
Pico
Femto
Ato
Símbolo
E
P
T
G
M
k
H
Da
d
c
m
n
p
f
a
factor
1018
1015
1012
109
106
103
102
101
1
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
10-18