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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.

MEDIDAS EM GRAUS

MEDIDAS EM GRAUS

Demasiados graus?

 

A palavra grau tem vários significados, ou aceções, quer no âmbito da Metrologia, quer em outras áreas, e terá tido origem no termo latino gradus, que significa passo.

Mesmo quando a palavra se refere a uma medida, há várias grandezas expressas em graus. Eis alguns exemplos:

 

 - grau Celsius (grau centígrado), para temperatura;

 - grau Fahrenheit, para temperatura;

 - grau Rankine, para temperatura;

 - grau da escala de Richter, para sismos;

 - grau de ângulo (ou grau de arco), para deslocação rotacional;

 - grau Baumé, para densidade de líquidos.

 

No âmbito da Metrologia, a palavra grau aparece frequentemente relacionada com a temperatura: a temperatura máxima para Lisboa, hoje, é 19  °C (e não 19°, nem 19ºC, nem 19°C, nem 19° C). E também aparece, com alguma frequência, relacionada com ângulos (meio círculo corresponde a um ângulo de 180°), ou arcos (meia circunferência corresponde a um arco de 180°).

Embora as queimaduras frequentemente sejam referidas por graus – do primeiro grau ao terceiro grau, por exemplo – este mesmo grau não é uma medida, mas uma referência.

A temperatura absoluta é definida pela escala Kelvin e exprime-se em kelvins (símbolo, K), não graus Kelvin.

A escala Celsius (de temperatura) está relacionada com a escala absoluta (de temperatura) e ambas partilham a mesma unidade: a variação de 1 K (um kelvin) é exatamente igual à variação de 1 °C (um grau Celsius), por definição.

A temperatura de 1 K é uma temperatura muito baixa: é quase o zero absoluto (0 K). A temperatura de 1 °C é uma temperatura baixa, mas ainda superior à temperatura ambiente em alguns dias de inverno em Portugal; é ainda superior à temperatura de congelação da água à pressão normal, e superior à temperatura no interior das arcas frigoríficas.

A escala absoluta (K) obtém-se replicando a escala Celsius (°C), mas desalinhando os respetivos zeros: o zero da escala absoluta (K) é colocado ao nível aproximado de −273 °C da escala Celsius (°C). À temperatura ambiente, por exemplo, de 20 °C, corresponde a temperatura absoluta de 293,15 kelvins (293,15 K).

A escala absoluta não comporta valores negativos, por definição, e por agora!

Os ângulos, ou arcos, para efeitos de cálculo, por exemplo, exprimem-se preferencialmente em radianos. Um radiano (1 rad) é um ângulo relativamente grande, um pouco menor do que um sexto de uma volta, um pouco menos do que 60° (cerca de 57,3°, ou 57°18’): 180/π graus.

O grau de ângulo, ou de arco, é um submúltiplo da volta, ou rotação.

O grau de ângulo ou de arco vale 1/360 do círculo (ângulo) ou da circunferência (arco), ou rotação.

Não há necessidade de um padrão da volta, basta-nos a definição de volta, rotação, revolução, ou circunferência (correntemente confundida com círculo).

Com kelvins e radianos não temos necessidade do grau, de graus.

 

 2016-05-26

DIA MUNDIAL DA METROLOGIA

DIA MUNDIAL DA METROLOGIA

20 de maio*

 

Há cerca de um século, Lord Kelvin, aliás, William Thomson, dizia que só conhecemos o que medimos. O conhecimento sem medições, segundo Kelvin, seria de menor qualidade.

Frequentemente opinamos sem medir. Se não medimos, só podemos opinar. E as opiniões valem o que valem, porque há opiniões variadas sobre cada assunto.

As medições introduzem ordem e consistência tirando relevância e amplitude às expressões opinativas.

Não podemos medir valores futuros de grandezas: o futuro é o campo perfeito para opinar! E o passado, em menor grau, também.

Poderemos opinar com mais confiança se basearmos as opiniões nas medições que fazemos, ou nas interpretações das medidas obtidas por outros.

Hoje está mais calor do que ontem é equivalente a dizer que se sente mais calor do que no dia anterior. Pode estar mais quente e mais calor porque o opinante usa mais roupa, ou roupa mais grossa do que a do dia anterior: é a opinião dele, do opinante.

Indiscutível, objetivo e menos pessoal é referir qual é a temperatura de hoje e qual foi a de ontem. Todavia, mais ou menos humidade e mais ou menos vento, por exemplo, dão bases diferentes para a sensação de mais quente, ou mais frio. Porém, frequentemente não é percebida a diferença entre quente, frio, calor, energia calorífica e temperatura.

As opiniões são subjetivas, variáveis de pessoa para pessoa, e variáveis com o tempo, para uma mesma pessoa. As medidas são objetivas, repetíveis, confiáveis, embora com o tempo e os avanços da tecnologia metrológica as medições possam ser cada vez mais exatas e as incertezas mais reduzidas.

Com temperatura ambiente de 15 °C, uns poderão sentir frio, outros, calor.

Se não se mede, não se conhece, só se opina; só se transmitem sensações pessoais.

A fundamentação de uma opinião, quando existe fundamentação, é sempre questionável, polémica, provisória.

Dizer que alguém é mais inteligente do que outrem é geralmente polémico porque não há medida objetiva, consensual, com repetibilidade e reprodutibilidade razoáveis da intensidade ou valor da inteligência, não obstante os frequentemente propalados QI (Quocientes de Inteligência).

Ademais, há (dezenas de) inteligências, não (uma) inteligência.

O mundo só se revela quando medimos; os nossos sentidos são ferramentas menos confiáveis do que as medições.

Sem medidas, só disporemos de noções ambíguas, imprecisas e discutíveis: só podemos opinar. É difícil ser objetivo, incontestado e totalmente convincente sem medições.

Quando se mede, o mundo passa a ser menos polémico; quando se mede diminui a crença, a assertividade e o achismo – eu acho que …! –, aumentando a informação, o conhecimento e a sabedoria.

Sem medição não há Ciência, pese embora a existência das Ciências Ocultas e outras idênticas, mas com diferentes designações; com medição poderá haver Ciência. A objetividade da medição dá robustez à ciência e também ao conhecimento comum.

 

* Em 20 de maio de 1875, em França, foi assinada a Convenção do Metro, sendo Portugal um dos 17 subscritores.

Measurements in a Dynamic World é o tema da celebração em 2016.

 

2016-05-19

QUILÓMETROS POR HORA

QUILÓMETROS POR HORA
Quilowatts-hora

 

Na linguagem comum – em português – ouve‑se falar, por exemplo, nas notícias e nas reportagens, em “quilómetros‑hora” (kmh) como se fosse o mesmo que quilómetros por hora (km/h=kmh−1).

O quilómetro por hora (km/h) é uma unidade banal de velocidade. O quilómetro‑hora (kmh) não é unidade de velocidade, nem é uma unidade banal e carece de significado corrente, vulgar e simples.

Há também quem diga “euros-ano” (€ano) quando deseja referir o que, por exemplo, gasta em algum serviço ou produto, em cada ano (€/ano).

Contudo, o quilowatt-hora (kWh) é uma unidade banal de energia, um múltiplo do watt-hora (Wh) que vale, ou é igual a 3600 joules (3600 J)*. O quilowatt por hora (kW/h) não é unidade de energia, nem é uma unidade banal, embora possa exprimir, por exemplo, a variação da potência de um motor (com o tempo).

Numa manifestação, ou arruada, poderíamos falar da passagem, em determinado sítio, de, por exemplo, 3000 homens por hora (3000 homens/hora), ou, por exemplo, 1000 em vinte minutos (20 min), que é valor idêntico.

Caso distinto é o da unidade homem-hora. A unidade homem-hora é pouco comum, embora seja corrente, por exemplo, em “contabilidade fabril”.

Se um homem (ou mulher) leva uma hora (1 h) a fazer um serviço, a unidade de atividade humana associada a este serviço designa-se por homem-hora. Se o homem for lento e levar 2 h a fazer aquele serviço, o “fator trabalho”, ou custo da mão-de-obra, terá de ser contabilizado por 2xhomem‑hora, ou 2 homens‑hora, o dobro!

De modo idêntico, para três serviços daquele tipo seriam necessárias três unidades de trabalho: 3xhomem‑hora=3 homens‑hora, por exemplo, nas variantes: 1 homem a trabalhar durante 3 horas, ou 3 homens a trabalhar no serviço durante 1 hora.

Se um homem leva 1 h a deslocar-se ao longo de um km, a sua velocidade será de 1 km/h. Se o homem levar 2 h a fazer aquele quilómetro, a velocidade será de 1 km/(2 h), ou 0,5 km/h, a metade!

Se, por exemplo, quisermos exprimir a unidade homem-hora em termos do submúltiplo homem‑minuto, teremos: 1 homem‑hora=1 homemxhora=1 homemx(60 min)=60 homens‑minuto

Para exprimir 1 km/h em, por exemplo, quilómetros por minuto (km/min), faríamos: 1 km/h=1 km/(60 min)=60 km/min.

A velocidade de um carro exprime-se geralmente em quilómetros por hora (km/h – todas as letras são minúsculas); a quantidade de energia elétrica consumida durante um período de tempo – uma semana, um mês, um ano –, exprime-se correntemente em quilowatts‑hora (kWh – a letra W é maiúscula), um múltiplo do watt-hora (Wh).

Conhecer e usar bem todos os símbolos e designações das unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI) é tarefa para especialistas, mas as designações e os símbolos corretos mais correntes deveriam ser conhecidos por todos, especialmente por quem fala e escreve nos meios de comunicação social (media, média, não mídia, que é brasileiro).

Muitas pessoas não entendem claramente muitas grandezas banais; muitas mais pessoas desconhecem as designações corretas das unidades e mais ainda desconhecem os símbolos, expressões reduzidas, das unidades em que as grandezas se exprimem, mesmo tendo de as ler publicamente. Os média fazem pedagogia, por vezes incorreta.

 

*1 Wh=1 (J/s)h=1 (J/s)x3600 s=3600 J; 1 kWh=1000 Wh=1000x3600 J=3,6∙106 J=3,6 MJ

 

2016-05-12

SE MEDES, SABES SE PERDES

SE MEDES, SABES SE PERDES

Se não medes, não sabes em que perdes mais

 

Se medimos, ou contamos, sabemos a quantas andamos e talvez façamos ajustamentos convenientes e melhorias, em casa, na empresa e em todos os processos em que há opções imediatas, ou potenciais.

Se não medimos, se não contamos, não sentimos necessidade de mudar seja o que for. Se não medimos, não necessitamos de mudar os procedimentos, os métodos, ou as técnicas porque não temos como questionar os resultados das nossas atividades.

Se medimos, ou contamos, ficamos a saber onde há mais desperdício, mais ineficiência, mais urgência de correção.

Se não medimos, convivemos com uma amálgama de ineficácias, erros e repetições.

Se na nossa empresa não medimos as quantidades de materiais que integramos nos produtos, não poderemos custear corretamente a componente dos custos dos mesmos materiais. Se não medimos, não temos como conceber uma estratégia, ou um novo método e encetar um processo de melhoria.

Que fatores consomem, por exemplo, 50% dos nossos gastos?, ainda que o exercício seja feito em ambiente doméstico!

Não havendo medições, não há crises; não havendo medições não há nada a criticar, corrigir, ou mudar. Até que acontece o imprevisto, o inesperado, ou o desastre.

Se o restaurante não mede os fatores de produção das refeições, como pode garantir que não tem prejuízo depois de entregar ao Fisco o IVA de todas as refeições vendidas?

Medindo, podemos acompanhar a evolução de um processo, as características de um corpo em transformação, o devir de um sistema.

Se não medimos, só em situações dramáticas, críticas, de rotura, tenderemos a fazer mudanças, eventualmente demasiado tardias, irrelevantes e inconsequentes.

Se medimos, atuaremos logo que as tendências aconselham alterações, correções, mudanças de rumo.

Se medimos quanto combustível por quilómetro, ou por centena de quilómetros, vai consumindo o nosso carro, poderemos dar conta de alguma disfunção que tenderá a agravar-se e levar a alguma avaria, situação irreversível, ou catástrofe.

Na empresa, as medições para efeitos de gestão são ainda mais importantes para a condução, desempenho e sobrevivência da mesma empresa.

Medir (ou contar –  medir é contar!) é fundamental na perceção da eficácia, da eficiência da boa gestão, seja a gestão amadora, seja a gestão profissional.

Medir é um avanço civilizacional, é uma vantagem para a gestão e uma necessidade incontornável em ciência e uma prática inescapável no comércio.

Enquanto não forem definidas com objetividade (?), a felicidade, a esperança e a dignidade, por exemplo, não poderão ser medidas. Porém, para a última, a dignidade, algumas instituições, movimentos e entidades já estabeleceram ligação aos rendimentos e à riqueza das pessoas.

As medições introduzem ordem.

Só as medidas são comparáveis – as opiniões, não.

As opiniões, segundo a opinião corrente, são soberanas, respeitáveis e todas de igual valor! Serão?!

Só com opiniões e sem medições dificilmente tomaremos decisões corretas.

Sem medições, qualquer atividade é uma arte, ou pouco mais.

 

2016-05-05

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