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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.

“AO MILÍMETRO”

“AO MILÍMETRO”

O milímetro já foi unidade pequena

 

O milímetro* (mm) é um submúltiplo decimal do metro e já foi uma unidade pequena.

Hoje, é uma unidade corrente, até nas oficinas de costura, e é banal para serralheiros e marceneiros, por exemplo.

É ainda corrente o advérbio “milimetricamente”, para referir coisa ou processo executados com precisão, com critério, ao pormenor.

Contudo, “ao milímetro” não é, comummente, uma expressão metrológica: é uma expressão idiomática que tira partido do léxico metrológico, do rigor, da confiabilidade e da honorabilidade da Metrologia.

Ao milímetro é uma expressão idiomática portuguesa: em geral não significa exatamente o que sugere a expressão, literal, técnica e metrologicamente. Será difícil encontrar um português que não saiba o seu significado, ou que não tenha uma noção desta expressão.

Na verdade, o milímetro, uma unidade de distância, de comprimento, de deslocação, pequena – a distância entre dois traços de uma régua de escritório, ou de escola primária –, um submúltiplo decimal do metro, vale um milésimo do metro (0,001 m = 10−3 m = 1 mm), não é uma unidade muito pequena: o milímetro (mm) está até presente na fita métrica dos trabalhadores da construção civil! Indicativamente, num milímetro poder-se-ia arrumar dez milhões de átomos, tantos quantos o número aproximado de portugueses em Portugal.

Todavia, na linguagem comum, o milímetro é coisa minúscula, um pormenor, um detalhe, um grau elevado de precisão. Por isso, expressões como controlado ao milímetro, escrutinado ao milímetro e planeado ao milímetro, significam ações ou processos conduzidos ao pormenor, ao detalhe, à minudência.

A altura de cada cidadão português é determinada ao centímetro: uma unidade dez vezes superior ao milímetro. O penteado, a quantidade de cabelo e o tacão dos sapatos, entre outros fatores, alteram a nossa altura, em centímetros; medirmo-nos ao milímetro seria um preciosismo inútil, disparatado e ridículo.

Compramos tecidos ao centímetro, embora, aparentemente, no comércio de retalho de tecidos, seja mais frequente a aproximação ao decímetro, uma unidade cem vezes maior do que o milímetro.

A espessura de uma folha de papel comum é indicativamente um décimo de milímetro (0,1 mm), ou cem micrómetros#: dez folhas sobrepostas perfazem um milímetro (1 mm).

A espessura de cada linha da escala de uma régua, um risco da graduação, mede cerca de um décimo de milímetro (0,1 mm), ou cem micrómetros (100 µm).

Um cabelo tem a espessura indicativa de um décimo de milímetro (0,1 mm), cem micrómetros (100 µm).

O décimo de milímetro (0,1 mm, 100 µm) é, aproximadamente, o valor da resolução do olho humano.

 

* milimetro, segundo o VIM 2012 (luso-brasileiro):.

#100 µm=100x10−6 m=100x10−3x10−3 m=100x10−3 mm=0,1 mm

 

2016-12-29

 

QUE MENSURANDAS?

QUE MENSURANDAS?

“Coisas” medidas e nunca vistas

 

Quando Duncan MacDougall (1866-1920) pesou seis cadáveres concluiu que a alma abandonava o corpo deixando-o com menos vinte e um gramas (21 g).

Uma mensuranda* inesperada: o peso da alma!

Se é cadáver e perdeu peso, só pode ser por falta da alma!

Afinal, a alma – sede de grandezas mensuráveis – poderá ser “hardware”, material ponderável, quinquilharia, e não “software”, entidade imaterial, espírito!

Contudo, antes, Condillac (1714-1780) já teria dito: "nunca encontrei a alma na ponta do meu bisturi".

Em que ficamos? Sem entidade não há grandezas e sem grandezas não há mensurandas.

Nunca alguém viu ou detetou o éter, o suporte da luz até há cerca de uma centena de anos, ou mediu alguma das suas putativas grandezas. O éter, um fluido indetetável, adotado como o meio onde se deslocaria a luz, acabou há muito, embora, aparentemente, nunca tivesse existido.

De modo idêntico com o flogisto: “substância” contida em tudo o que era combustível e que se libertava durante a combustão.

O calóricoum “fluido” invisível e sem cheiro –, já descartado, também esteve em voga, cientificamente, durante algum tempo, mas não se conhece propriedade alguma que lhe tivesse sido atribuída e medida.

As palavras não são ciência, às vezes.

As verdades, em Ciência, aparentemente duram enquanto são úteis, ou enquanto não surgem outras verdades … mais verdadeiras.

Por que não uma medida da veracidade?

Medimos forças, mas estas grandezas não se veem; o autor confessa que nunca viu uma força. O volume de uma caixa também não se vê, mas vemos o espaço dentro da caixa e o espaço que ela ocupa.

Não se veem, mas sentem-se, dirá o leitor. Elas, as forças, revelam‑se através dos seus efeitos. Mas acontece com muitas entidades: conhecemo-las indiretamente, através dos seus efeitos.

Também não se sente a velocidade (uniforme), se, por exemplo, viajarmos de avião, sem contacto visual com o exterior. Porém, sentimos a variação da velocidade, a aceleração, através das forças de inércia que são geradas pelo nosso peso (massa).

Contudo, vemos algumas ondas eletromagnéticas. Vemos?! Sim, as de um determinado segmento do espetro eletromagnético.

Também não vemos diretamente a esfericidade, a redondez da Terra, pelo menos os que ainda não a observaram do espaço. Por isso, há muitos que continuam a dizer que ela é plana.

De certo modo, o tempo também é indetetável; até tem diferentes valores em diferentes referenciais. E em diferentes locais, por imposição política, ou administrativa: uma arbitrariedade. O tempo parece extremamente volúvel, inconsistente e impalpável.

Há mensurandas de entidades que se denunciam ou revelam através dos seus efeitos: algumas partículas elementares, por exemplo.

A costa marítima, por exemplo, a costa de Portugal, é irregular a qualquer escala que escolhamos para a observar: em tamanho real, ampliada e reduzida. Vista do espaço, vista no local ou vista à lupa. Além de irregular, é dinâmica.

 

*Mensuranda: Grandeza que se pretende medir. [VIM 2012]

*Mensurando, em brasileiro (uma norma do português).

 

2016-12-22

 

OLHAR PARA MEDIR

OLHAR PARA MEDIR

Medição, só com observação

 

Ver as horas é medir o tempo! Ver a temperatura é medi-la.

Um relógio, trabalhando, dá horas, mas só àqueles que as quiserem ver! Ou ouvir, como acontece com os que ouvem e contam as badaladas dos relógios das torres de algumas igrejas, por exemplo.

Quem vê as horas em Lisboa não vê o mesmo que alguém, simultaneamente, vê no Rio de Janeiro.

A hora nos Açores não coincide com a de Lisboa, mas, por lei, poder‑se‑ia alinhar a hora dos dois locais, isto é, fazer iguais as horas nos dois sítios. Porém, não se pode alinhar as temperaturas de dois locais. Os valores das temperaturas não são manipuláveis. Mas, pela primavera, em Portugal, fazemos os relógios saltar uma hora. Pelo outono, há uma altura em que atrasamos os relógios e repetimos a hora anterior.

A Terra é um relógio, mas só começou a dar horas quando apareceram os observadores. A Terra, movendo-se, permite medir o tempo, mas só desde quando começou a haver observadores, leitores, medidores.

Os átomos estão a dar horas, mas não conseguimos vê-las.

A água poderia servir de termómetro, pelo menos para duas temperaturas: a de ebulição (≈100 °C), e a de congelação (≈0 °C), à pressão normal, assim haja observadores. Estes valores são pontos de referência para a definição da escala de temperaturas!

Não há medição* sem observação.

A idade de uma árvore está no número dos anéis revelados num corte transversal do tronco, desde “sempre”, contudo é necessário que exista um observador que os conte para que haja medição. Estes anéis anuais ocorrem desde há milhões de anos sem que houvesse medição. Medição, só com observador, só com medidor, metrólogo, ou metrologista.

As idades da Terra estão escritas na crusta terrestre, mas só para quem souber lê-las. Sem medidor, não há medição.

Há medição do tempo quando olhamos para o relógio; há medição da velocidade do carro quando observamos o velocímetro e há medição da temperatura quando lemos o termómetro, o visor do termómetro.

Quando não há observação, ou registo (para memória futura), o instrumento é um simples dispositivo a reagir – através da cadeia de medição –  aos sinais que chegam ao sensor do mesmo instrumento, mas as medidas desvanecem‑se.

O sistema homeostático de cada corpo humano, e de outros corpos de animais, controla, entre outras variáveis, tal como um termóstato (vulgo, termostato), a temperatura corporal. O sistema homeostático mede?

Há outros sinais não detetados que não lemos, que desconhecemos, que poderiam medir grandezas, se víssemos e lêssemos esses sinais.

Só com leitura se pode dizer que há medição.

A radiação que nos chega dos corpos celestes contém, entre outras, a informação relativa à sua velocidade em relação à Terra, assim haja observador capaz. E estas radiações chegam à Terra há muito tempo, mesmo antes de cá ter aparecido o homo sapiens sapiens.

A Natureza mede? E os sistemas automáticos, quando nós não estamos a ver, medem?!

 

*Medição: Processo de obtenção experimental dum ou mais valores que podem ser, razoavelmente, atribuídos a uma grandeza. [VIM 2012]

 

2016-12-15

 

MEDIR MAL

MEDIR MAL

Tudo pode correr mal

 

“Se pode correr mal, correrá”, cedo ou tarde – segundo a “lei” de Murphy.

Méchain – Pierre François André Méchain (1744 – 1804) – , um cientista* francês, foi encarregado, com outros, em especial com Jean Baptiste Joseph (1749 – 1822), na fase de elaboração do Sistema Métrico Decimal, de medir a distância de Dunquerque a Barcelona, sobre um mesmo meridiano, para que, apurada a distância, fosse estabelecido o comprimento do metro. Na altura, o “metro” havia sido definido como o décimo milionésimo do quarto do meridiano terrestre.

Méchain cometeu um erro, descoberto só passado algum tempo, e ocultado por mais um pouco. Resultado: o metro ficou 0,2 mm mais curto do que ficaria com medições bem feitas!

Não há nunca a garantia absoluta de que tudo vai correr bem.

Qualquer atividade ou processo poderá correr mal, incluindo as medições, embora, em geral, as medições sejam feitas com cuidados particulares.

Medir mal, no momento em que se mede, frequentemente não se nota; não há luzes, sons ou outros sinais sensíveis que nos alertem para a ocorrência de erros de medição. Se houvesse, os erros seriam eliminados e não constituiriam um problema.

Os erros, em princípio, são clandestinos. É necessário caçá-los.

Há um número indeterminado de modos de medir mal; por outro lado, não são muitos os modos de medir bem; a evolução da tecnologia metrológica vai ajudando a dispensar a intervenção humana nos processos de medição. Cada vez mais está reservado ao fator humano da medição o papel de meta‑metrologista: o que observa, interpreta e aceita/rejeita as medidas.

Por vezes, mede-se mal porque nunca se aprendeu a medir bem.

Outras vezes mede-se mal intencionalmente: por impostura; por interesse; por encobrimento de incompetência.

Também se mede mal no mundo científico.

Mede-se tentativamente, por vezes, na atividade científica.

Mede-se mal, em ambiente científico porque, frequentemente, os fenómenos não são bem conhecidos e as mensurandas estarão incompletamente caraterizadas, ou deficientemente definidas; porque os métodos ainda estão mal estabelecidos; porque não são seguidos os procedimentos corretos. Também por impostura.

Mede-se mal, frequentemente, em todos os domínios. As causas é que são diferentes, de domínio para domínio.

Em geral, os velocímetros dos nossos carros medem (propositadamente) mal; medem em demasia, medem mais do que deviam, para nossa segurança, conforto e comodidade civil.

Os hodómetros e os velocímetros dos nossos carros poderão ainda dar indicações erradas porque, por exemplo, os pneus não estão à pressão correta, ou não têm as características estipuladas pelo fabricante do carro, entre outros fatores.

As medidas, apesar da possibilidade de procedimentos incorretos, podem ser analisadas dos pontos de vista da repetibilidade e da reprodutibilidade cujos valores servirão para avaliar a confiabilidade daquelas.

 

*O termo “cientista”, com a aceção de hoje, teria sido criado nesta época.

 

2016-12-08

 

 

 

CUSTOS DAS MEDIÇÕES

CUSTOS DAS MEDIÇÕES

Quanto custa medir?

 

A saúde não tem preço, mas tem custos.

A medição também tem custos e poderá ter preço se for um serviço oferecido, disponibilizado no mercado.

Em muitos hiper- e supermercados há funcionários dedicados às pesagens, há balanças, há custos de funcionamento e de manutenção das balanças e outros recursos hipotecados às pesagens: as pesagens têm custos.

Em alguns hiper- e supermercados as pesagens são feitas nas “caixas”, antes do pagamento, mas a “caixa” está provida com balança e o tempo da pesagem soma-se ao tempo total do apuramento do débito do cliente: tem custos. Sem pesagens, o dispositivo da “caixa” dispensaria a balança e seriam necessários menos operadores de “caixa”.

Todas as atividades têm custos. Mesmo as atividades que levamos a cabo em casa e que não são remuneradas diretamente: são, tecnicamente, custos de oportunidade.

Não há coisa alguma grátis: o que parece ser grátis para nós é geralmente pago, em espécie ou género, por outrem, ou outros.

Nas medições, por exemplo, os instrumentos, os agentes que medem e os consumíveis envolvidos implicam custos.

Medir é tanto mais caro quanto mais caro for, entre outros fatores, o sistema de medição, quanto mais especializado for o metrólogo, quanto mais tempo demorar a medição, ou medições, ou quanto maior for o número de repetições para a obtenção de uma medida.

Medir com aproximação ao micrómetro (µm) é mais caro do que medir ao centímetro (cm). Medir com pequena incerteza, quando esta poderia ser maior, é desperdiçar recursos metrológicos e encarecer operações que poderiam ser feitas de modo economicamente mais eficiente.

Embora o metrologista, aparentemente, não acrescente valor ao produto que é medido – o produto continua com as mesmas características, nada se altera no produto depois de medido –, não se pode dispensar o controlo metrológico. Uma medição, numa fábrica, não acrescenta nenhum pormenor ou característica física à peça e, nesse sentido, parece não acrescentar valor. Uma peça medida tem o mesmo aspeto de antes da medição. Contudo, podemos acrescentar-lhe uma etiqueta, um certificado, com a informação de que passou no controlo, ou se mostrou conforme com as especificações.

A medição de uma peça não a altera fisicamente – não lhe acrescenta valor – mas, se não estiver em conformidade, ou, se não estiver conforme, poderá exigir a sua alienação, evitando avarias, ocorrências não esperadas e acidentes.

Uma peça não medida, não verificada, tem associada uma insegurança, uma probabilidade de inconformidade.

Por outro lado, uma medição deverá ser economicamente eficiente: a incerteza deverá ser tão grande quanto admissível, ou aceitável, e os recursos metrológicos do mais baixo custo possível.

Medir com régua simples é mais barato e mais rápido do que medir com micrómetro (instrumento), ainda que com a régua a incerteza seja maior do que com um micrómetro (instrumento).

 

2016-12-01

 

 

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