Saltar para: Posts [1], Pesquisa [2]

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.

INVESTIGADOR E METROLOGISTA

INVESTIGADOR E METROLOGISTA

A mesma unidade de ambos os lados da equação

 

A Metrologia, para além da incontornável relevância na investigação científica, na ajuda que dá à descoberta, à investigação, poderá ser um auxiliar do investigador.

Para além de auxiliares da investigação, alguns princípios, ou critérios de base metrológica, poderão também ser auxiliares de memória de estudantes e técnicos.

A consistência (metrológica) de um conjunto de grandezas assinaladas num processo é um princípio auxiliar no manuseamento das entidades metrológicas. Por exemplo, a “equação das dimensões”* poderá ser usada como auxiliar, como ferramenta de controlo de um processo de cálculo, ou de investigação.

Os membros (algébricos, ou numéricos) de uma equação poderão ser interpretados como os pratos de uma balança (das antigas!, por que as modernas, em geral, têm um só prato, ou plataforma).

Se uma equação, fórmula ou expressão algébrica, ou numérica, apresenta no primeiro membro (da equação) o custo do material consumido, e no outro lado, ou outro membro (da equação), estão dois fatores e um dos fatores é o custo por cada metro, a variável metrologicamente não discriminada só pode ser o número de metros consumidos.

Quando no primeiro membro de uma equação (matemática, pois claro!) está, por exemplo, um caudal (vazão, em brasileiro), do outro lado, no segundo membro, tem de estar … um caudal.

Seja Q o caudal (símbolo da unidade SI, m3/s) de um fluido; seja S a área (símbolo da unidade SI, m2) da secção (interna de um tubo, por exemplo) por onde passa o fluido; seja x uma grandeza de que se desconhece a natureza (metrológica, e, eventualmente, física):

 

Q=Sx

 

Como a unidade (geral, ou generalizada) do caudal, u(Q), tem de ser igual ao produto da unidade (geral, ou generalizada) da área, u(S), pela unidade (geral, ou generalizada) da variável desconhecida, u(x), terá de ser:

 

u(Q)=u(S)∙u(x), ou 

 

u(Q)/u(S)=u(x), e, por exemplo, em unidades SI,

 

u(Q)/u(S)=(m3/s)/m2=(m3∙s1)∙m2=m3∙m2∙s−1= m∙s−1=m/s=u(x).

 

Conclui-se que x tem de ser “uma velocidade”: u(x)=m/s

 

Embora os exemplos supra sejam banais, eles ilustram o princípio e o método que em alguns casos (menos comuns) ajudam os investigadores no seu trabalho, ou os profissionais nas suas atividades e tarefas. Assim como – à laia de ferramenta, ou auxiliar de memória – ajudam outros interessados.

 

*O comprimento (dimensão L), a massa (dimensão M) e o tempo (dimensão T) são grandezas mecânicas de base no SI. Com estas dimensões básicas podemos estabelecer, por exemplo, as dimensões de uma força (F=ma), [F]:

 

[F]=MLT–2=LMT–2, isto é, o produto da “dimensão massa”, M, pela “dimensão aceleração”, LT–2, fatorizado pela ordem L, M, T.

 

2018‑07‑12

LIMITAÇÕES DAS MEDIÇÕES

LIMITAÇÕES DAS MEDIÇÕES

Máximos, mínimos, variações e intervalos

 

Além dos limites e limiares (físicos) dos valores de algumas grandezas – por exemplo, a “velocidade da luz no vazio” como limite, ou valor máximo da(s) velocidade(s); o “zero absoluto” como limiar da temperatura* –, todos os instrumentos medem só num certo intervalo (de medição).

Muitos termómetros clínicos medem entre 35 °C e 42 °C, mas outros termómetros medem abaixo e/ou acima destes valores.

Em geral, para medir todos os valores possíveis de uma grandeza, necessitamos de vários instrumentos, eventualmente projetados e construídos de acordo com diferentes princípios metrológicos – diferentes fenómenos – e para diferentes segmentos, ou gamas de valores de cada grandeza. Todos os instrumentos, pelos seus projeto e fabricação, têm os seus limiares e limites.

Mas, não só: além do máximo e do mínimo dos valores que um instrumento de medição, ou sistema de medição, pode medir, ele tem algumas limitações, como, por exemplo, a(s) sua(s) resolução(ões): um instrumento mede por saltos (“quanta”) e, entre dois saltos consecutivos, um instrumento não é capaz de quantificar as variações inferiores aos valores da(s) resolução(ões) dos instrumentos: um grão de arroz (≈0,02 g) não faz alterar o valor afixado numa balança corrente de supermercado** (resolução: 1 g).

Para cada grandeza há, em geral, variados tipos de instrumentos, frequentemente com diferentes gamas, entre os mínimos e os máximos que poderão medir. E para cada instrumento, há variações da mensuranda que ele não deteta e variações que não mede**.

Que cara(c)terísticas tem o silêncio? Contudo, o silêncio que nós (não) ouvimos está cheio de sons!

E o que será o “infinito”, ou, pelo menos, o incontável, se o número estimado de partículas elementares (subatómicas) do Universo não chega a 10100?!

E o que é que vive há mais do que catorze mil milhões de anos?, uma idade superior à idade presentemente estimada do Universo?!

O infinitamente grande e o infinitamente pequeno não são compatíveis com a Metrologia! Não se mede o nada, ou o que estiver lá perto!

Não se mede o nada, mas podemos ter indicações instrumentais de temperatura “zero”, comprimento “zero” e uma corrente elétrica ”zero”: os instrumentos não medem valores inferiores à(s) sua resolução(ões); também o que é inferior ao limiar de mobilidade o instrumento não vê.

Valores vestigiais ou residuais, frequentemente, não são detetáveis e são visualizados em muitos instrumentos com o valor “zero” (0).

Todos os instrumentos têm a(s) sua(s) própria(s) resolução(ões); para um valor da grandeza abaixo da resolução o instrumento não mede nada! E não vê nada abaixo do limiar de mobilidade, mesmo que o valor da grandeza não seja zero!

 

*Não há volume de valor superior ao volume do Universo (que parece não ser um invariante). E parece também não se conhecer a temperatura máxima (possível): será 1,41∙1032 °C (temperatura de Planck)?

 

**Limiar de mobilidade: Maior variação do valor duma grandeza medida que não causa variação detetável na indicação correspondente [VIM 2012].

Resolução: Menor variação da grandeza medida que causa uma variação perceptível na indicação correspondente [VIM 2012].

Resolução e limiar de mobilidade são valores geralmente pequenos.

 

2018‑07‑05

Mais sobre mim

Subscrever por e-mail

A subscrição é anónima e gera, no máximo, um e-mail por dia.

Arquivo

  1. 2022
  2. J
  3. F
  4. M
  5. A
  6. M
  7. J
  8. J
  9. A
  10. S
  11. O
  12. N
  13. D
  14. 2021
  15. J
  16. F
  17. M
  18. A
  19. M
  20. J
  21. J
  22. A
  23. S
  24. O
  25. N
  26. D
  27. 2020
  28. J
  29. F
  30. M
  31. A
  32. M
  33. J
  34. J
  35. A
  36. S
  37. O
  38. N
  39. D
  40. 2019
  41. J
  42. F
  43. M
  44. A
  45. M
  46. J
  47. J
  48. A
  49. S
  50. O
  51. N
  52. D
  53. 2018
  54. J
  55. F
  56. M
  57. A
  58. M
  59. J
  60. J
  61. A
  62. S
  63. O
  64. N
  65. D
  66. 2017
  67. J
  68. F
  69. M
  70. A
  71. M
  72. J
  73. J
  74. A
  75. S
  76. O
  77. N
  78. D
  79. 2016
  80. J
  81. F
  82. M
  83. A
  84. M
  85. J
  86. J
  87. A
  88. S
  89. O
  90. N
  91. D
  92. 2015
  93. J
  94. F
  95. M
  96. A
  97. M
  98. J
  99. J
  100. A
  101. S
  102. O
  103. N
  104. D
Em destaque no SAPO Blogs
pub