Questões de Concursos Pesquisador em Metrologia

Durante o século XX apareceram várias técnicas de microscopia de alta resolução, muitas delas designadas por siglas. Microscópio eletrônico de transmissão (MET), microscópio eletrônico de varredura (MEV), microscópio de tunelamento varredura (STM) e microscópio de força atômica (AFM) são aparelhos associados a algumas dessas técnicas. Em relação às microscopias eletrônica, de tunelamento varredura e de força atômica, julgue os itens que se seguem.

O princípio de funcionamento do AFM é a medida das deflexões da ponta de prova do microscópio enquanto essa ponta varre a superfície da amostra sob análise.

A difração de raios X é uma das principais técnicas de caracterização microestrutural de materiais, tendo grande aplicação em campos como geologia e ciência dos materiais. Julgue os próximos itens, relacionados à geração e à difração de raios X.

Os fótons que compõem a fluorescência de raios X de uma amostra têm energia maior do que as partículas utilizadas na excitação da própria amostra.

Julgue os itens subseqüentes, relativos ao campo acústico gerado por um transdutor piezoelétrico.

Normalmente, medições ultra-sônicas de descontinuidades internas em amostras, embasadas em técnicas de amplitude de sinal, são realizadas no campo próximo.

Julgue os seguintes itens, referentes às características físicas de ondas audíveis (sonoras) e ultra-sônicas.

Considere que uma agência governamental seja designada para o estudo do nível de intensidade sonora em determinado centro urbano e no interior de um estado brasileiro. Considere-se ainda, que os técnicos dessa agência tenham constatado que o nível médio de potência sonora no centro urbano é de 80 dB, enquanto, no interior do referido estado, o nível médio de potência sonora é de 50 dB. Nessa situação, é correto afirmar que a potência sonora média (em watts) no centro urbano é 1.000 vezes maior que a potência sonora média no interior do estado.

Com relação à análise dimensional, julgue os itens subseqüentes.

Alguns números adimensionais podem ser interpretados como razões entre forças atuantes no escoamento de um fluido. Desse modo, o número de Reynolds pode ser interpretado como uma relação entre as forças de inércia e as forças viscosas e o número de Mach pode ser interpretado como a relação entre forças de inércia e de compressibilidade.

A interpretação satisfatória de medições acústicas para fins de metrologia e controle de qualidade requer entendimento de alguns conceitos fundamentais. Com respeito à potência, coeficientes de reflexão e transmissão, e impedância de ondas acústicas, julgue os itens a seguir.

Quanto mais denso for o meio físico, maior será sua impedância acústica. Assim, a impedância acústica do vácuo é nula, implicando que, nesse meio, não há propagação de ondas acústicas.

O primeiro microscópio eletrônico desenvolvido por Ruska e Knoll, em 1931, apesar de permitir um aumento de apenas 400 vezes, abriu as portas para um novo modelo de análise estrutural. Tanto a microscopia eletrônica de transmissão (MET) quanto a microscopia eletrônica de varredura (MEV) tiveram origem na mesma década. Modelos mais recentes, que ampliam a imagem até 2 milhões de vezes, ainda utilizam princípios baseados no protótipo de Ruska e Knoll. As diversas aplicações da técnica, como a análise de microrganismos, arranjos macromoleculares, biópsias médicas, metais, estruturas cristalinas etc., levaram ao desenvolvimento de vários métodos de preparo de amostras, adequados a cada aplicação. Considerando as características dos diversos tipos de microscopia eletrônica e o preparo de amostras, julgue os itens que se seguem.

Partículas de ouro com aproximadamente 3 nm de diâmetro podem se ligar a anticorpos, o que permite a marcação específica de moléculas expostas na superfície de algumas células e sua detecção por MET.

Considere que se deseja obter o espectro da radiação emitida por um filamento quadrado com 1 mm de lado, situado a 60,5 cm da fenda de entrada de um espectrômetro e que irradia isotropicamente em todas as direções. Em relação a essa situação, julgue os itens a seguir.

Considerando a aproximação de lentes delgadas, a focalização da imagem completa do filamento dentro da fenda de entrada do espectrômetro, cuja abertura é de 100 :m, pode ser obtida utilizando-se uma lente com distância focal de 5cm, situada a 5,5 cm da fenda de entrada do espectrômetro.

Com relação a onda eletromagnética, julgue os próximos itens.

No espaço livre, a onda eletromagnética possui apenas a componente de campo elétrico.

Considerando os conceitos de propriedades de materiais, julgue os itens a seguir.

A tensão correspondente ao limite superior de escoamento é a tensão máxima em que se inicia a deformação plástica.

Com respeito às características de microfones e hidrofones utilizados na medição do campo sonoro, julgue os itens que se seguem.

Microfones omnidirecionais são aqueles sensíveis somente às ondas sonoras provenientes de determinada direção, que deve ser normal à área sensível do microfone.

A análise dos resultados obtidos por meio de técnicas espectroscópicas requer o conhecimento dos princípios que regem a propagação e a interação da radiação com meios materiais. Com relação a esse assunto, julgue os seguintes itens.

A intensidade da luz refletida em uma superfície dielétrica depende da diferença entre os índices de refração, do ângulo de incidência e da polarização.

A topografia tem por finalidade determinar o contorno, a dimensão e a posição relativa de uma porção limitada da superfície terrestre. Essa determinação se dá a partir do levantamento de pontos planimétricos e altimétricos, por meio de medidas lineares e angulares, com o uso de equipamentos apropriados. A respeito desses equipamentos, julgue os seguintes itens.

Teodolito é um instrumento óptico que mede ângulos verticais e horizontais, usados em redes de triangulação.

Julgue os itens seguintes quanto aos conceitos de corpo negro e corpo cinza.

Na distribuição de Planck para um corpo negro, o comprimento de onda em que ocorre o poder emissivo espectral máximo desse corpo diminui com o aumento da temperatura.

Julgue os itens seguintes, relativos ao tubo de Pitot.

Uma limitação do uso da técnica de medição que utiliza o tubo de Pitot é que o tubo deve estar perfeitamente alinhado com o escoamento.

Com referência à expressão da incerteza de medição, julgue os próximos itens.

A incerteza determinada para um dado instrumento de medida após a sua calibração não pode ser inferior à incerteza do padrão utilizado na calibração.

Na avaliação da eficácia de óculos para redução de radiação ultravioleta, foram feitas medidas de transmissão e de reflexão em um comprimento de onda específico de 350 nm. Uma fonte colimada proporcionou uma irradiância uniforme de 1 W/m². Desse total, 5 mW/m2 foram transmitidos e 0,5 W/m² foram refletidos pelos óculos. Considerando que a espessura do vidro dos óculos era de 2 mm, e desconsiderando-se as incertezas nas medidas, julgue os itens subseqüentes.

Os óculos apresentam uma absorvância inferior a 90%.

A técnica laser-ultra-som figura entre as mais promissoras para rotinas de metrologia de micro e macroestruturas. Nessa técnica, um feixe laser (normalmente pulsado) incide em uma amostra sólida gerando ultra-som por meio do regime termo-elástico ou ablativo. Um outro feixe laser (normalmente contínuo), acoplado a um sistema interferométrico, é então direcionado para a superfície da amostra para detecção do ultra-som gerado. Como a geração e a detecção de ultra-som são ambas realizadas por dois feixes ópticos, a técnica é totalmente remota, podendo ser utilizada em amostras submetidas às mais extremas condições de temperatura e pressão. A focalização dos feixes ópticos com lentes adequadas possibilita, também, a aplicação da técnica em amostras com superfícies bastante irregulares e de difícil acesso. Outra grande vantagem oferecida pela técnica laser-ultra-som é a geração simultânea de diferentes tipos de ondas elásticas (ou ondas de ultra-som) em sólidos, incluindo ondas volumétricas (longitudinais e transversais), ondas de superfície (Rayleigh) e ondas guiadas (ondas de Lamb em placas, ondas de flexão em cilindros etc.). Essas características não são possíveis com técnicas convencionais de geração e detecção de ultra-som com transdutores piezoelétricos.

 Considerando essas informações, julgue os seguintes itens, referentes à técnica laser-ultra-som.

Alguns sistemas laser-ultra-som empregam interferômetro heteródino do tipo Mach-Zenhder para detecção de ondas elásticas. Nos interferômetros heteródinos, as freqüências dos dois feixes ópticos que se interferem são iguais.

Os TCs e TPs são fabricados de acordo com a finalidade a que se destinam: ou a serviços de medição ou a relés de proteção. Acerca desses equipamentos, julgue os itens que se seguem.

TCs com classe de exatidão 5 são utilizados tanto para medição quanto para proteção.

Com relação a LDV (laser doppler velocimetry), julgue os itens a seguir.

Trata-se de um sistema de medição de gotas, bolhas e partículas sólidas em escoamentos a duas fases.