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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).

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