Roteiro de Aula Prática Metrologia e Controle Geométrico [RESOLVIDO]

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA: Gestão da Qualidade

OBJETIVOS

– Aprender como utilizar adequadamente a régua graduada e como realizar medidas nas escalas do sistema métrico;

– Consolidar a utilização adequada do paquímetro e do micrômetro em diferentes escalas;

– Compreender os passos necessários para a construção de um gráfico de Pareto.

INFRAESTRUTURA

Laboratório de controle de qualidade (prática simulada)

MATERIAIS

Descrição Quantidade de materiais por

procedimento/atividade.

Grupos de alunos

Régua de 30 cm 1 por aluno

Calculadora 1 por aluno

Computador com acesso à internet 1 por aluno

SOFTWARE

Sim (X) Não ()

Em caso afirmativo, qual?

VirtuaLab – disponível na Biblioteca

Virtual no parceiro ALGETEC

Pago (X) Não Pago ()

Tipo de licença:

Licenças já adquiridas pela Kroton

DESCRIÇÃO DO SOFTWARE

O laboratório virtual é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório. Ele deve ser acessado por computador e não deve ser acessado por celular ou tablet. O requisito mínimo para o seu computador é uma memória ram de 4gb. O primeiro acesso será um pouco mais lento, pois alguns plugins são buscados no navegador. A partir do segundo acesso, a velocidade de abertura dos experimentos será mais rápida.

1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o computador; 4. Verifique se o navegador está atualizado; 5. Realize teste de velocidade da internet.

SUGESTÕES DE SEGURANÇA

NSA.

PROCEDIMENTO/ATIVIDADE

SGA: Laboratório de Metrologia

Medir é um 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. Denomina-se processo de medição o conjunto de métodos e meios utilizados para efetuar uma medida (ALBERTAZZI; SOUSA, 2018).

Para exprimir quantitativamente uma grandeza física, é necessário compará-la a uma unidade e determinar o número de vezes que essa unidade está contida na grandeza avaliada. É fundamental que a unidade utilizada seja muito bem definida e amplamente reconhecida internacionalmente a fim de que as medições assumam caráter universal. Do ponto de vista técnico, a medição pode ser empregada para monitorar, controlar e/ou investigar processos ou fenômenos físicos (ALBERTAZZI; SOUSA, 2018). Monitorar consiste em observar ou registrar passivamente o valor de uma grandeza. 

A monitoração é muito usada no comércio para atribuir valor comercial aos produtos e para controlar estoques. É também muito utilizada para revelar informações úteis sobre atividades cotidianas, fenômenos naturais ou artificiais (ALBERTAZZI; SOUSA, 2018).

Já os sistemas de controle têm o objetivo de manter uma ou mais grandezas ou processo dentro de limites predefinidos. A essência do mecanismo de ação do controle inicia-se com a medição de uma ou mais grandezas ligadas ao processo que se pretende controlar. Em seguida, o valor medido é comparado ao valor de referência e, em função do resultado da comparação, o sistema de controle atua sobre a(s) grandeza(s), ou sobre o processo, para mantê-lo(s) dentro dos níveis desejados (ALBERTAZZI; SOUSA, 2018). Por fim, mas não menos importante temos a investigação. Esta requer postura proativa.

Experimentos têm sido e sempre serão os meios mais valiosos para obter conhecimento em todas as áreas da ciência e da atividade industrial. São inúmeras as descobertas científicas que só se tornaram possíveis por meio de experimentos bem planejados e bem conduzidos e graças à astúcia de mentes brilhantes que analisaram os resultados (ALBERTAZZI; SOUSA, 2018). Com base neste contexto, você foi escolhido como o responsável para implementar um laboratório de metrologia e controle geométrico na futura unidade da empresa que você atua. Preparado para o desafio? Para isso você precisar conhecer os equipamentos básicos que farão parte deste laboratório, assim como, os métodos e técnicas para estruturação das atividades.

Atividade proposta:

Etapa 1: Aprender como utilizar adequadamente a régua graduada para realização de medidas no sistema métrico, bem como os cálculos relacionados a um estudo metrológico;

Etapa 2: Aprender como utilizar adequadamente o paquímetro e como realizar medidas nas

escalas do sistema métrico e do sistema inglês com diferentes graduações;

Etapa 3: Compreender os passos necessários para a construção de um gráfico de Pareto;

Etapa 4: Aprender como utilizar adequadamente o micrômetro e como realizar medidas na escala do sistema métrico com diferentes graduações.

Procedimentos para a realização da atividade:

Etapa 1.1: Procedimento de Medição e Cálculo: para essa etapa será necessário que o aluno escolha algum objeto em seu local de estudo para o procedimento. Exemplos: Livro Didático, Celular, Caderno, etc…;

Elaborar o roteiro de medição:

o Definir os mensurandos, ou seja, as grandezas que serão avaliadas no objeto selecionado. Exemplos: (comprimento, largura, altura, volume, massa); ideal trabalhar com ao menos três grandezas.

o Indicar o operador do procedimento e data de realização;

o Descrever e avaliar o instrumento de medição (régua graduada);

o Descrever as condições de medição. Exemplo: (temperatura, umidade);

o Definir número de medidas e os cálculos que serão realizados.

Realizar as medidas no objeto:

o Mensurar ao menos cinco vezes cada mensurando;

o Calcular a média das medidas para cada grandeza;

o Calcular o desvio padrão para cada grandeza avaliada;

o Apresentar o resultado para cada mensurando, indicando o desvio.

o Repita esse procedimento três vezes, alternado o operador ou instrumento de medição.

Etapa 1.2: Indicar Possíveis Fontes de Incerteza:

4 Tabele os resultados encontrados na Etapa 1;

o Compare os resultados finais de cada grandeza;

o Avalie os motivos pelos quais os resultados são ou não iguais;

o Descreva as principais fontes de incerteza que podem atuar em um processo de medição.

 

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AV1 DE RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS [RESOLVIDA COM NOTA MÁXIMA]

1) “A mecânica dos corpos rígidos divide-se em duas áreas: estática e dinâmica. A estática trata do equilíbrio dos corpos, ou seja, aqueles que estão em repouso ou em movimento, com velocidade constante; enquanto a dinâmica preocupa-se com o movimento acelerado dos corpos”.

Para uma treliça bi apoiada sob um apoio fixo e outro móvel, tem-se uma estrutura:

a) Hipoestática

b) Isostática

c) Hiperestática

d) Metastática

e) Giga estática

2) A resistência dos materiais é uma disciplina onde se estuda a capacidade de um corpo resistir a um carregamento. A partir disso, estruturas são dimensionadas pré-determinando a forma e o carregamento que atenda a um projeto, assim pode-se adotar um material com uma tensão conhecida para dimensionar a geometria da peça.

Para a estrutura apresentada na figura a seguir, determine o diâmetro mínimo das cordas AB e BC, respectivamente, sabendo que ambas podem ter e .

Figura - Estrutura.

Alternativas:

a)

7,7 mm e 7,4 mm

b)

5,3 mm e 5,5 mm

c)

7,4 mm e 7,7 mm

d)

5,5 mm e 5,3 mm

e)

6,4 mm e 6,6 mm

3) Nas ligações das estruturas, os parafusos, rebite e pino, além de sofrerem tensões de cisalhamento na ligação, estes podem proporcionar tensões de esmagamento no contato com a superfície das barras que estão conectadas. Para este tipo de tensão, também é considerado o valor médio.

Para o parafuso apresentado na figura, calcule a tensão de esmagamento atuante na arruela do parafuso, sabendo que há uma folga de 2 mm entre a arruela e o parafuso.

Figura - Parafuso

Fonte: Hibbeler (2010, p.45)

Alternativas:

a)

110,10 MPa

b)

55,45 MPa

c)

45,47 MPa

d)

41,92 MPa

e)

4,72 MPa

4) "Os diagramas tensa~o-deformac¸a~o dos materiais variam muito, e ensaios de tração diferentes executados com o mesmo material podem produzir resultados diferentes, dependendo da temperatura do corpo de prova e da velocidade de aplicação da carga. "

Para os dados de ensaio de tração obtidos na tabela a seguir, determine a tensão última e a de ruptura de um corpo de prova com diâmetro de 13 mm e 50 mm de comprimento.

Tabela – Dados de ensaio

 Carga (kN) (mm) Carga (kN) (mm) 

0,00 0,0000 60,00 0,5000

7,50 0,0125 83,00 1,0000

23,00 0,0375 100,00 2,5000

40,00 0,0625 107,50 7,0000

55,00 0,0875 97,50 10,0000

59,00 0,1250 92,50 11,5000

59,00 0,2000 87,00 11,5500

  

Fonte: Adaptado de Hibbeler (2010, p.69).

Alternativas:

a)

b)

c)

d)

e)

5) No início da curva no diagrama tensão-deformação, identificamos que há uma proporcionalidade entre a tensão e a deformação, formando assim uma reta. Este trecho proporcional expressa a Lei de Hooke, definido por Robert Hooke em 1676, para materiais elásticos.

Um fio de nylon esta´ submetido a` força de tração de 10 N. Sabendo que e que o comprimento do fio e´ incrementado em 1,2%, determine o diâmetro do fio.

Alternativas:

a)

0,195 mm

b)

0,295 mm

c)

0,395 mm

d)

0,495 mm

e)

0,595 mm

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AV2 - Princípios de Eletricidade e Magnetismo [ATIVIDADE RESOLVIDA COM NOTA MÁXIMA]

Suponha que você está estudando um gerador real que possui força eletromotriz conhecida igual a 9V . Sabe-se que quando esse gerador é atravessado por uma corrente elétrica igual a 0,01A ele fornece uma tensão de 8,9V ao circuito elétrico.

Marque a alternativa que contém a resistência interna do gerador real, e também a sua corrente de curto circuito

---

Alternativas:

• a)
   ; .
• b)
   ; .
• c)
   ; .
• d)
   ; .
• e)
   ; .

2)

Um gerador real é descrito pela conhecida “equação do gerador”: . Ele possui uma curva característica que mostramos abaixo. Duas características marcantes desse gráfico são a resistência interna e a corrente de curto circuito.

Fonte: elaborada pelo autor

 

Marque a alternativa que indica a corrente de curto circuito e a resistência interna do gerador real indicados.

---

Alternativas:

• a)
   ; .
• b)
   ; .
• c)
   ; .
• d)
   ; .
• e)
   ; .

3)

Considere as três afirmações a seguir:

I- Para separar os polos norte e sul de um imã, basta quebra-lo ao meio.

II- O polo norte geográfico da Terra encontra-se localizado nas proximidades do polo sul magnético da Terra.

III- Campos magnéticos não afetam cargas elétricas em repouso.

Marque a alternativa que contém a seleção de todas as afirmativas verdadeiras:

---

Alternativas:

• a)
  I
• b)
  II
• c)
  II e III
• d)
  I e III
• e)
  I, II e III

4)

O carrinho de controle remoto de uma criança fica muito quente quando é utilizado. A mãe da criança o chama para resolver o problema. Ao abrir o carrinho, você se depara com uma parte do circuito esquematizada pela figura a seguir:

 

 

Rapidamente, você percebe que o resistor RL fica muito mais quente que os outros.

Para entender melhor o que ocorre, você decide calcular a tensão elétrica no resistor RL e encontra o valor:

---

Alternativas:

• a)
  0 V
• b)
  10 V
• c)
  16 V
• d)
  20 V
• e)
  40 V

5)

Há muitos anos se fala da necessidade de se encontrar fontes de energias mais limpas ao ambiente, com a intenção de diminuir os efeitos do aquecimento global. Alternativas de diversos tipos para motores de carros têm surgido recentemente, como é o caso do carro elétrico. Curiosamente, o primeiro veículo na história a ultrapassar a velocidade de 100 km/h, em abril de 1899, o chamado La Jamais Contente, possuía motor elétrico.

Com base nos conhecimentos adquiridos até aqui, é certo que ele possuía um motor:

---

Alternativas:

• a)
  polifásico.
• b)
  alternado assíncrono.
• c)
  alternado síncrono.
• d)
  de corrente contínua.
• e)
  de corrente alternada.

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AV1 - Princípios de Eletricidade e Magnetismo [ATIVIDADE RESOLVIDA COM NOTA MÁXIMA]

1) Analise as seguintes afirmações

I- Corpos eletricamente carregados estão sujeitos à atuação de forças elétricas.

II- É possível eletrizar dois corpos por meio da realização de atrito entre diferentes materiais.

III- Corpos carregados com cargas opostas se repelem, enquanto que corpos com cargas de mesmo sinal se atraem.

IV- Qualquer objeto macroscópico carregado eletricamente deve possuir uma carga que é múltipla da carga elétrica fundamental  

São corretas somente as afirmações

---

• a)
  I, II e IV.
• b)
  I e II.
• c)
  I e III.
• d)
  II, III e IV.
• e)
  I e IV.

2)

O campo elétrico gerado por diversas cargas sobre um ponto pode ser calculado independentemente, carga por carga, e depois somado, graças ao princípio da superposição. Suponha que duas pequenas esferas com cargas elétricas   interagem eletricamente entre si, localizadas nas posições (0,7m; 1,2m), e (-1m; 0) respectivamente.

Marque a alternativa que contém o campo elétrico gerado por elas sobre o ponto 3, localizado em (0; 0).

---

Alternativas:

• a)
  
• b)
  
• c)
  
• d)
  
• e)
  

3)

Corpos eletricamente carregados estão sujeitos à atuação de forças elétricas. É possível eletrizar dois corpos por meio a realização de atrito entre diferentes materiais. Um bastão de vidro é atritado com uma flanela, adquirindo carga elétrica. Posteriormente o bastão é aproximado de uma esfera metálica eletricamente neutra.

Marque a alternativa que indica corretamente o que ocorrerá:

---

Alternativas:

• a)
  A esfera metálica mantém-se parada, pois não possui cargas elétricas em seu interior
• b)
  A esfera metálica é atraída pelo bastão, pois suas cargas elétricas negativas tem liberdade de movimento.
• c)
  A esfera metálica é repelida, pois suas cargas elétricas negativas tem liberdade de movimento.
• d)
  A esfera metálica é atraída pelo bastão, pois suas cargas elétricas positivas tem liberdade de movimento.
• e)
  A esfera metálica mantém-se parada, pois objetos eletricamente neutros não sofrem atração de corpos eletricamente carregados.

4)

Um capacitor é um componente com dois terminais mantidos sob uma DDP, e que consegue armazenar energia entre as placas, na forma de uma carga elétrica. Uma das placas de um capacitor elétrico descarrega-se de acordo com a seguinte expressão:  , em unidades do SI.

Marque a alternativa que indica a intensidade da corrente elétrica gerada no instante t=1s.

---

Alternativas:

• a)
  
• b)
  
• c)
  
• d)
  
• e)
  

5)

Considere um chuveiro elétrico com potência de 5500 W, que é usado duas horas por dia conectado a uma tensão elétrica de 127 V. Determine a sua corrente elétrica durante a operação, o valor da sua resistência elétrica e a energia elétrica, em kWh, que consome ao fim de 30 dias.

Assinale a alternativa correta.

---

Alternativas:

• a)
  43,3 A; 5 ¿; 33 kWh.
• b)
  43,3 A; 2,9 ¿; 330 kWh.
• c)
  25 A; 2,9 ¿; 330 kWh.
• d)
  25 A; 5 ¿; 330 kWh.
• e)
  43,3 A; 2,9 ¿; 165 kWh.

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MAPA DE ERGONOMIA E SEGURANÇA DO TRABALHO

A produção de biodiesel envolve várias etapas, que vão desde o processamento de matérias-primas vegetais ou animais até a fabricação do combustível final. Este processo pode expor os trabalhadores a diversos riscos ocupacionais, incluindo exposição a substâncias químicas, manipulação de maquinário pesado e condições ambientais adversas. A seguir temos o fluxograma da produção do biodiesel, a fim de conhecimento.​

​

​Fonte: adaptado de: DIAS, M. S. et al. Impacto do processo do biodiesel em relação ao meio ambiente de uma empresa da região Sul do Brasil. Revista Espacios, [s. l.], v. 37, n. 5, 2016. Disponível em: https://www.revistaespacios.com/a16v37n05/16370501.html. Acesso em: 13 jun. 2024.

 

Considerando as informações apresentadas, você deverá realizar uma consultoria de segurança do trabalho para uma empresa de biodiesel hipotética. O trabalho envolve identificar riscos, calculá-los e propor medidas preventivas e corretivas, visando melhorar as condições de segurança e saúde ocupacional da empresa. Portanto, para desenvolver a atividade MAPA desta disciplina, você deve seguir quatro etapas, conforme a seguir:

​Etapa 1

1.A) Explique a diferença entre riscos físicos, químicos e biológicos. Forneça pelo menos dois exemplos de cada tipo de risco associado à empresa de biodiesel.

1.B) Como pode ser realizado o processo de identificação de riscos na empresa em questão?

1.C) Quais são os principais riscos ocupacionais associados ao manuseio de substâncias químicas na produção de biodiesel? Como podem ser mitigados?
 

Etapa 2

 

Na visita à indústria, o primeiro risco identificado por você foi o ruído. Assim, a sua primeira análise, como se tratava de posto de trabalho fixo, foi utilizado o método de medição de ruído pontual do ambiente. Na sua análise foram encontrados os seguintes valores:
 

Nível de ruído (dB(A))	Tempo de exposição (min)
83	100
95	70
87	120
100	40
86	150

                                                                                         Fonte: a autora.

 

​Considerando estes valores, e a partir da Norma Regulamentadora nº 15 (NR-15) - Atividades e operações insalubres, responda:
​
2.A) Qual é o valor de dose de ruído encontrado no setor?
 
2.B) Qual é o nível equivalente à dose calculada anteriormente?
 
2.C) Caso a dose de ruído calculada foi ultrapassada, cite ao menos duas medidas de controle necessárias, a fim de mitigar o risco associado.

Etapa 3

Continuando a sua avaliação pela indústria, em entrevista com um trabalhador da empresa, foi relatado um excesso de calor advindo do reator de transesterificação (local que ocorre a reação de óleo em biodiesel). Em sua análise de exposição ao calor com o termômetro de globo, foram encontrados os seguintes dados:
Temperatura de bulbo úmido = 24,0 °C.
Temperatura de globo = 32,5 °C.
Temperatura de bulbo seco = 31,7 °C.

Com base nas informações apresentadas, e munido da NR-15, responda aos seguintes itens:

3.A) Qual é o valor do Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo (IBUTG), supondo que o trabalho seja inteiramente realizado na sombra (trabalho interno)?

3.B) Qual é o valor do IBUTG supondo que o trabalho seja inteiramente realizado com exposição sol?

3.C) Qual a diferença nos valores desses dois ambientes de trabalho? Apresente o que a NR-15 diz sobre eles, e cite pelo menos duas medidas de controle para temperaturas extremas, como no caso do calor.

Etapa 4

Por ser uma indústria de biodiesel, os trabalhadores estão sujeitos ao risco de exposição ocupacional por agentes químicos, assim foram encontrados os seguintes produtos no setor: tripalmitina, hidróxido de sódio, metanol e ácido cítrico.

4.A) Explique a importância a Ficha com Dados de Segurança (FDS) para trabalhadores da área de segurança do trabalho.

4.B) Descreva os principais efeitos à saúde, em detalhes, causados pela exposição aos produtos químicos citados.

4.C) Cite pelo menos cinco exemplos de Equipamentos de Proteção Individual (EPI) que devem ser usados durante o manuseio de cada uma dessas substâncias listadas.

 

 ATIVIDADE RESOLVIDA

 

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