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Medidas e medições para todos

Crónicas de reflexão sobre medidas e medições. Histórias quase banais sobre temas metrológicos. Ignorância, erros e menosprezo metrológicos correntes.

Medidas e medições para todos

Crónicas de reflexão sobre medidas e medições. Histórias quase banais sobre temas metrológicos. Ignorância, erros e menosprezo metrológicos correntes.

TUDO O QUE HÁ PARA MEDIR

TUDO O QUE HÁ PARA MEDIR

Sete unidades de base “medem tudo”

 

O que é que liga a potência de um motor, a intensidade de um relâmpago e a quantidade de luz que nos chega do Sol? São as unidades em que se exprimem os valores destas grandezas!

Quantificamos inúmeras grandezas de incontáveis fenómenos com meia dúzia de conceitos de referência: as grandezas e unidades de base.

A partir de sete grandezas e respetivas unidades de base derivamos um número indeterminado de outras unidades para medir tudo. Por agora. Todavia, tudo, poderá ser ainda muito mais do que já conhecemos!

Eis as unidades de base:

 

Grandeza

Unidade

Símbolo

Comprimento

metro

m

Massa

quilograma*

kg

Tempo

segundo

s

Corrente elétrica

ampere

A

Temperatura

kelvin

K

Quantidade de matéria

mole**

mol

Intensidade luminosa

candela

cd

 

* kilograma (!), segundo o VIM 2012 (edição luso-brasileira)

**mol, em brasileiro

 

As unidades de todas as grandezas mensuráveis podem ser derivadas destas sete unidades básicas.

Energia, impulso e quantidade de movimento, fluxo magnético, entropia, de entre muitas outras, incluindo grandezas usadas especificamente em Engenharia e em Tecnologia, são quantificadas a partir de unidades que combinamos de diferentes modos.

Por exemplo, o coulomb (C) – unidade de carga elétrica – deriva-se do ampere (A) e do segundo (s): 1 C=1 A·1 s=1 As; o joule (J) – unidade de energia – deriva-se da massa (kg), da aceleração (m/s2) – que por sua vez se deriva do metro e do segundo –, e da distância (m): 1 J=1 kg·(1 m/s2)·1 m=1 kg·m2/s2=1 kg·m2s2; o volt (V) – unidade de diferença de potencial elétrico (tensão elétrica) – deriva-se do joule (J) e do coulomb (C): 1 V=1 J/(1 C)=1 J/C=1 JC1.

E de modo idêntico para um número indeterminado de grandezas derivadas.

Parece extraordinário que consigamos exprimir todas as medidas com base em apenas sete unidades, sete grandezas.

Em muitos casos há contagens: pessoas, iões, ciclos, por exemplo.

Também contamos voltas, indistintamente do tamanho, ou partes da volta: graus, grados e radianos, por exemplo.

As contagens não necessitam de unidades específicas, embora em alguns casos, como com o radiano e o decibel, por exemplo, essas unidades (adimensionais) tenham designações próprias.

 

*ano: 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 48 segundos aproximadamente.

**hora: 3600 s

 

2016-02-25

METROLOGIA LEGAL

METROLOGIA LEGAL

Medições regulamentadas

 

A Metrologia preenche muitos espaços. Há medições ao dobrar de cada esquina.

As medições estão regulamentadas e reguladas.

Como, quando e com que justificação poderá alguém queixar-se de medidas alegadamente erradas? E a quem deve ser feita a queixa?

O contador da água mede mal e faz-nos pagar mais do que é devido pela água consumida; o cabo que alegadamente aguentaria 20 kN (20x103 N=20 000 N=2000 daN≈2000 kgf), aproximadamente 2 toneladas, rompeu-se com uma carga menor e os prejuízos são elevados; a diferença de potencial elétrico (tensão elétrica) contratual de 220 V da energia elétrica, durante alguns lapsos de tempo, esteve acima de 220 V e alguns aparelhos laboratoriais avariaram-se. Alguns eletrodomésticos, também.

Como e a quem podemos queixar-nos? Que medidas têm valor legal? Quem tem legitimidade para levar a cabo medições legais?

Houve tempos em que os instrumentos do comércio não primavam pela qualidade. E mesmo pelos padrões e referências possíveis em cada época, as medições feitas pelos comerciantes eram olhadas com desconfiança.

A expressão idiomática ter dois pesos e duas medidas (massas e recipientes “calibrados”) tem origem na época em que a medida de uma mensuranda (mensurando, em brasileiro) dependia de o comerciante estar na posição de vendedor ou na de comprador.

Muitas vertentes do comércio estão normalizadas, regulamentadas e controladas.

O que é do domínio público necessita frequentemente de algum tipo de regulamentação e regulação, escrutínio e, no limite, de arbitragem.

Nos mercados públicos há, frequentemente, um gabinete onde os compradores podem verificar as medidas daquilo que adquiriram nos postos de venda.

Hoje, os instrumentos de medição do comércio são verificados regularmente por entidades registadas, acreditadas e mandatadas para o efeito. Obrigatoriamente. Por lei. Não no comércio clandestino: a clandestinidade não está regulamentada!

Comerciante que falhar a obrigação de ter os instrumentos de medição, que usa no comércio, calibrados (aferidos), isto é, metrologicamente verificados, incorre em possível contraordenação e coima.

As bombas dos combustíveis, as balanças dos pomares e as réguas das lojas de tecidos, por exemplo, são verificadas regularmente, em geral ano a ano, por pessoas ou empresas acreditadas para o efeito.

As fraudes metrológicas são possíveis, mas os riscos de punição, em geral, são elevados.

Há comércio clandestino, como o de alguns vendedores à beira da estrada, em alguns dias da semana, que não terão ou desconhecerão que deverão ter calibrados (aferidos) os instrumentos de medição que usam.

O organismo nacional de topo, público, que gere o subsistema metrológico, parte do sistema da qualidade, é o IPQ – Instituto Português da Qualidade –, tutelado pelo Ministério da Economia.

A Metrologia Legal estabelece os princípios, regras e procedimentos metrológicos a serem praticados pela generalidade das entidades com atividade económica coletada.

Se, em Portugal, lhe quiserem vender, leitor, batatas à libra, ou à onça, em vez do quilograma, proteste. Mas, se não lhe cobrarem pelo ar comprimido, medido em psi (psipound per square inch –, unidade de pressão do sistema inglês), que põe nos pneus, não adianta protestar.

 

2016-02-18

MEDIDAS QUE MUDAM

MEDIDAS QUE MUDAM

Medidas sem garantia vitalícia

 

Há medidas que se alteram: as grandezas medidas encolhem-se ou expandem-se.

Tudo muda a toda a hora. Há mensurandas instáveis.

Uma medida não tem garantia vitalícia. As mensurandas (mensurandos, em brasileiro), os instrumentos de medição e as condições ambientais, entre outros fatores, variam. As medidas, de acordo com as medições, apresentam variações, a prazo e durante o processo de medição.

Todavia, a velocidade da luz, no vazio, é sempre a mesma; é uma constante – Einstein dixit. Em postulado. Até ver.

Com o tempo (cronológico), e com a variação da temperatura, ou da humidade, por exemplo, algumas grandezas encolhem‑se, outras expandem‑se. Algumas contraem‑se durante alguns intervalos de tempo e expandem‑se noutros.

Há medidas que nem sequer se mantêm em lapsos de tempo relativamente curtos: um saco de nozes que hoje pesa 1,320 kg poderá pesar 1,295 kg daqui a muito poucos dias. Também acontece com um bacalhau salgado e seco, por exemplo, e ocorre também com muitas das características mensuráveis de um ser vivo.

O peso de uma determinada batata, a altura de cada um de nós, a distância da Terra ao Sol, por exemplo, são grandezas em constante mudança.

As avelãs, como muitos outros produtos, com o passar do tempo perdem humidade e, consequentemente, perdem peso. Outros produtos ou substâncias, ao contrário, poderão integrar alguma humidade ambiente.

As mensurandas (mensurandos, em brasileiro) são um dos fatores que contribuem para a incerteza, erros e variabilidade de uma medida.

Em alguns casos, as medidas deveriam ter prazo de validade.

A largura de uma régua de lados (aparentemente) paralelos poderá ter uma infinidade de larguras por que os seus contornos não são realmente paralelos.

A quantidade de gasolina que sai da bomba não é a mesma que entra no depósito do nosso carro; na trasfega perde-se gasolina por evaporação, pela variação da retenção na mangueira, ou por derrame, por exemplo, ainda que as quantidades perdidas por evaporação sejam reduzidas. Além disso, um litro de gasolina no verão não pesa o mesmo que um litro de gasolina no inverno.

Aparentemente, até o padrão do quilograma*, existente em Sèvres, em França, estará a perder peso!

As dimensões e a forma de uma porta de madeira maciça variam com a humidade ambiente; as dimensões e forma destas portas variam com o tempo meteorológico e com o tempo cronológico. (Em inglês não há confusão com tempo: weather para o tempo meteorológico e time para o tempo cronológico.)

As dimensões dos objetos metálicos, entre outros, variam com a sua temperatura, e a forma também, se, por exemplo, a distribuição da temperatura no objeto não for uniforme.

Muitos dispositivos, por exemplo, o sistema dos piscas dos carros, ou indicadores de mudança de direção, há anos, baseava-se neste fenómeno da distorção térmica: placas bimetálicas submetidas a aquecimento e arrefecimento alternados fletiam e desfaziam a flexão, ligando ou desligando os circuitos dos piscas do carro.

 

*kilograma, segundo o VIM 2012

 

2016-02-11

TODOS SABEM DE MEDIÇÕES

TODOS SABEM DE MEDIÇÕES

Humilhado na charcutaria

 

– Trezentos gramas de fiambre, por favor – pediu o cliente na charcutaria.

– Trezentas gramas! – emendou a empregada, em tom simultaneamente pedagógico, escarninho e insolente, com a segurança, desdém e sobranceria próprios dos que têm formação sobretudo mediática e são simultaneamente especialistas e generalistas no corrente, pantanoso e ambíguo senso comum.

Na fila, os outros clientes, sorridentes, aprovaram implícita, convicta e tacitamente a correção feita pela salsicheira.

O cliente não tugiu nem mugiu e decidiu não enfrentar a multidão nem a improvisada, circunstancial e destemida líder.

Trezentas gramas, segundo a charcuteira, mas poderiam ser duzentas gramas, numa apresentação de um pivot na TV, em qualquer canal, ou quinhentas gramas na boca de um jornalista de uma emissora de rádio.

Toda a gente sabe de medições e de medidas. – É assim que eu digo e o que digo é para ser respeitado! – diria qualquer pessoa respeitável.

Grama (g), unidade de medida, submúltiplo do quilograma* (kg), em português, é do género masculino: um grama (1 g); dois gramas (2 g); duzentos gramas (200 g); muitos gramas.

Tal como quilograma* (1000 g=103 g=1 kg) é do género masculino, são do género masculino, por exemplo: hectograma (hg) e decagrama (dag) – não confundir com o decigrama (dg). Mas, chegados ao grama, eis‑nos confusos quanto ao género.

O símbolo do grama é g; os símbolos com que frequentemente o grama é abreviado, tais como: gr, gr., G, G., GR, GR., Gr, Gr., entre outros, não são corretos e não devem ser usados.

Ainda nas charcutarias, para sublinhar a heterodoxia de certas designações, em geral não encontramos “fiambre extra da perna”; não!, só “fiambre da perna extra”: é assim a designação corrente e tradicional, embora esta última designação possa soar estranha a algumas pessoas.

A grama é uma planta; o grama (símbolo SI, g) é uma unidade de massa e um submúltiplo da unidade quilograma* (símbolo SI, kg), mais conhecido, em Portugal, por quilo.

Todavia, quando uma atitude, uma palavra, uma ação são aprovadas, adotadas e praticadas pela maioria, a coisa passa a ser democrática – sem itálico –, logo, democraticamente legítima, sem itálico.

Alguns linguistas dirão que a palavra “grama” – unidade de massa –, pela força democrática da maioria, um dia virá a ser dicionarizada como sendo do género feminino, ou com dois géneros.

A língua é uma das instituições mais democráticas de um povo, sendo enformada pela vontade da maioria, contudo, esperamos que por muito tempo a maioria não logre mudar o género do grama (g), o milésimo do quilograma* (0,001 kg=1/1000 kg=10‑3 kg=10‑3x103 g=1 g).

 

* kilograma, segundo o VIM 2012 (Vocabulário Internacional de Metrologia)

 

 

2016-02-04

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