ESTO01717 Metodos Experimentais em Engenharia - Lista de Exercicios sobre Dimensao e Densidade

ESTO01717 Métodos Experimentais em Engenharia 1 Exercícios Experimento 1 Dimensões e densidades de sólidos Edição 3º Quadrimestre 2023 1 Na medida do comprimento de uma peça utilizandose uma régua milimétrica plástica de baixo custo menor divisão 1mm foram realizadas várias leituras e os resultados estão dispostos na tabela abaixo Após a realização das medidas verificouse que a régua tinha comprimento total 5 maior do que uma régua de boa qualidade considerada padrão Como seria possível corrigir as medidas realizadas devido ao efeito sistemático produzido pela dilatação da régua Após esta correção determine o valor do comprimento da peça estimando sua incerteza Explique e justifique seus cálculos Qual a incerteza dominante no cálculo da incerteza final Medidas em mm 2170 2173 2174 2171 2172 2175 2173 2176 2172 2170 2 Na determinação da área de uma superfície triangular foram realizadas medições da base B e da altura A do triângulo utilizandose uma régua milimétrica metálica menor divisão 05 mm Os resultados estão dispostos na tabela abaixo Determine o valor da área da superfície com o respectivo intervalo de confiança Explique e justifique seus cálculos Bmm 402 398 401 405 400 399 402 404 403 400 Amm 253 254 249 251 250 248 252 251 250 249 3 Para se determinar a densidade do material de uma peça sólida cujo formato é um prisma com base triangular equilátera foram feitas as medidas de sua massa 1394g08g e das dimensões utilizando um paquímetro cujo nonio tinha 20 divisões As leituras obtidas foram lado do triângulo 3215mm altura da peça 10130mm A partir destes dados determine a densidade do material e o intervalo que engloba o valor verdadeiro com 95 de probabilidade Explique e justifique seus cálculos 4 O índice de massa corpórea IMC vem sendo utilizado para avaliação da saúde de homens e mulheres Sua definição é IMC massaaltura2 Pedese ESTO01717 Métodos Experimentais em Engenharia 2 a Quais são as principais grandezas de influência do mensurando b Avalie as dificuldades na definição deste mensurando por exemplo a massa não é constante durante um dia etc c Sugira melhorias para a definição deste mensurando d Qual é a unidade do mensurando no sistema internacional de unidades e Construa um diagrama tipo espinha de peixe para este mensurando f Calcule os coeficientes de sensibilidade para as grandezas massa e altura Caso os equipamentos de medição da massa e da altura possuam a mesma incerteza relativa e havendo possibilidade de trocar um dos equipamentos apenas um por outro de menor incerteza relativa qual deles deve ser trocado Justifique g Algumas referências fornecem a tabela abaixo IMC Condição do peso abaixo de 185 Abaixo do peso 185 a 249 Normal 250 a 299 Sobrepeso acima de 30 Obeso Sabendose que uma pessoa possui massa de 90 kg e altura de 180 m calcule o IMC com sua incerteza combinada Considere que a massa possui uma incerteza padrão de 5 e a altura de 5 despreze outras grandezas de influência h Considerandose que para um erro normalizado En maior que 1 100 podese afirmar que há diferença significativa entre valores verifique a partir de que massa medida com a incerteza de 5 uma pessoa com altura de 180 m com incerteza padrão de 5 poderia ser classificada na condição de sobrepeso 5 Os gráficos abaixo representam resultados experimentais obtidos para a variação de um mensurando y em função de uma grandeza de influência x Curva experimental 1 Curva experimental 2 A B y x A B y x ESTO01717 Métodos Experimentais em Engenharia 3 Pedese a Em ambas as curvas trace as retas que indicam o valor do coeficiente de sensibilidade Cxy nos pontos A e B Estas retas representam aproximadamente a derivada da função yx sua integral ou o seu valor b Em qual ponto é maior o coeficiente de sensibilidade em cada curva CxyA ou CxyB c Supondo que a curva 2 seja dada pela equação y ax qual seria o valor do coeficiente de sensibilidade Cxy d Sendo o mensurando yax determine a expressão da incerteza em y devido a x isto é uyx em função da incerteza em x isto é ux Definindo as incertezas percentuais como sendo respectivamente 100 y y u x u x y e 100 x x u u x determine a expressão que relaciona e y x u x u e Suponha agora um mensurando dado pela equação y bx Calcule o valor de Cxy para este caso Determine também as expressões de uyx e de uy x f Caso o mensurando y seja função de duas grandezas de influência x1 e x2 ou seja y fx1x2 proponha métodos para determinar os coeficientes de sensibilidade de y em relação a x1 e a x2 tanto para o caso em que a expressão da função f é conhecida como no caso em que f seja desconhecida