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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.

VARIABILIDADE NAS MEDIÇÕES

VARIABILIDADE NAS MEDIÇÕES

“O mundo é feito de mudança”

 

Aparentemente não há coisa mais segura, inquestionável e confiável, do que uma medição: no supermercado, no talho (açougue, em brasileiro), no contador de eletricidade ou de gás que temos em casa. A não ser que haja dúvidas (fundadas) sobre os métodos de medição, sobre a integridade, confiabilidade e ajuste dos instrumentos de medição, e sobre a competência, diligência e probidade dos medidores, e o controlo das variáveis ambientais, ou o contexto da medição.

Descontando as medições dolosas, as variações – ou até a instabilidade –, em geral, são comuns a todos os fatores da medição*: do sistema de medição ao metrólogo ou medidor; do ambiente (físico) à mensuranda (mensurando, em brasileiro); dos parâmetros dos métodos e das técnicas ao processamento das indicações ou leituras dos instrumentos de medição.

Não há muito tempo, ouvimos e lemos, a propósito de alguns tipos de motores de automóveis, que “os investigadores ficaram chocados quando viram a discrepância entre as medições feitas no laboratório e as que foram realizadas em estrada”. Erro?; dolo?; diferentes critérios técnicos, ambientais e metodológicos? Variações dos fatores de medição?

As mensurandas são, frequentemente, o fator mais dinâmico, mais temperamental, de variação mais rapidamente identificável em cada processo de medição.

Um grupo típico de grandezas de notória variabilidade é o das grandezas biofísicas (dos seres vivos).

Apesar da (alegada) invariância da temperatura do corpo humano, ela varia, todavia, mais pronunciadamente quando ocorrem algumas doenças. E por isso, é uma das grandezas (biofísicas) mais frequentemente medidas, quer pela simplicidade, rapidez e facilidade da medição, quer pela relevância quanto aos diagnósticos.

Porém, enquanto para a medição da temperatura do corpo humano há “pontos de toma” conhecidos, tradicionais e consensuais, em outros casos poderá haver diferentes opiniões.

Por exemplo, para se falar da temperatura de uma sala, onde se deve medir e em quantos pontos se deve medir**?

E a espessura de uma chapa, onde – em que ponto(s) – se mede?

De igual modo vale a pergunta para, por exemplo, os diâmetros de um fio, de um cilindro, de um tubo. Contudo, há orientações normativas para, por exemplo, o apuramento da espessura de uma chapa, do calibre – espessura – de um fio, do diâmetro de um tubo.

Os pesos de um saco de nozes, de um saco de batatas ou de um bacalhau, como os que encontramos no supermercado, não se mantem invariante.

Por outro lado, uma medida poderá ser uma (grandeza) estatística, por exemplo, uma média (nem sempre a média aritmética) de várias leituras.

 

* As constantes universais, como, por exemplo, a velocidade da luz no vazio – um postulado (a constância) e uma convenção (o valor) –, continuam a ser escrutinadas para se confirmar que são verdadeiramente constantes.

 

** Quando, por exemplo, prefixamos a temperatura de um forno (de resistências elétricas) em “180 °C”, podemos observar que as resistências (de onde provém o calor) se mantêm ao rubro durante a maior parte do (ou todo o) tempo da assadura. Ora, um corpo só irradia no espetro visível da radiação acima de, indicativamente, 650 °C. Dentro do forno, (quase) em permanência, há zonas relevantes acima de 650 °C, apesar da fixação em “180 °C”!

 

2020‑05‑28

MEDIR (N)O PASSADO

MEDIR (N)O PASSADO

Medir e contar para trás – datações

 

Podemos medir muitas grandezas no/do passado: a data da ocorrência da morte de uma pessoa (ou de outro animal) e a sua idade aquando do óbito; a do nascimento da Terra (ou a do Universo); a temperatura a que estava a água do mar (ou da terra) em alguns locais, por exemplo, há cinquenta milhões de anos*.

Com carros equipados com tacógrafos – um dispositivo de registo de medidas relativas às deslocações de uma viatura, que, etimologicamente, só registaria a velocidade de rotação do motor – podemos saber quanto tempo esteve um carro parado e a que velocidade seguia num determinado ponto e a certa hora (no passado). De modo idêntico com as caixas pretas – mas que não são pretas! –, como, por exemplo, nos aviões, navios e comboios.

Com um termo‑higrógrafo, podemos registar a temperatura e a humidade, por exemplo, num laboratório, durante períodos longos. Mas, há muitos mais dispositivos metrológicos registadores que nos permitem “medir (n)o passado”.

A Natureza também faz registos: só precisamos de os descobrir e de os decifrar, descodificar ou desencriptar.

As medições no/do passado mais conhecidas, popularizadas e banalizadas, são as datações**.

E nem só pelos dentes se conhece a idade de um cavalo; e não só com cavalos, mas com outros animais – humanos incluídos – se pode conhecer a idade e valores de outras grandezas.

Também sabemos medir a idade, contar os anos, de uma árvore.

Podemos saber há quantos anos o mar esteve aqui e o glaciar deixou de passar por além.

Micróbios poderão ser indiretamente datados a partir de impressões minerais deixadas no terreno.

(Embora caseira, há a possibilidade de muitos gastrónomos decifrarem quanto tempo de cozedura teve um “cozido à portuguesa” acabado de ser servido no restaurante, testando a dureza das carnes e a textura de alguns legumes.)

 

* Sem necessidade da putativa propriedade do espaço‑tempo – uma entidade fundamental e fundacional da Teoria da Relatividade (um modelo matemático) que, fazendo‑se as perguntas certas, responde a quase tudo – que permitiria ir ao passado, ou ao futuro, para trás e para diante, no espaço‑tempo, como quem, no espaço absoluto (antigo), vai de Lisboa a Viana, passando pelo Porto, e na volta (a Lisboa) “aproveita” e passa por Viseu. (Aparentemente, já antes do modelo de Einstein, os modelos clássicos permitiriam ir e vir pelo tempo afora e pelo tempo adentro; pelo menos não o proibiam.)

 

** Uma técnica de datação muito conhecida e comummente referida é realizada através do “carbono catorze” (6C14), instável, produzido no céu a partir do “nitrogénio comum” (7N14).

A par do “carbono doze” comum (6C12), estável, acumulamos também no nosso organismo, através da respiração, o 6C14, em equilíbrio dinâmico e proporções conhecidas de um e outro. Porém, o 6C14 é instável, e, após a morte, o defunto conserva o 6C12 e vai perdendo o primeiro (6C14) – lentamente, a uma taxa conhecida, a denominada semivida –, que se vai transformando no “nitrogénio comum” (7N14) original, também conhecido por “azoto” (ou nitrogênio, em brasileiro). A quantidade relativa (percentagem) entre o 6C14 e o 6C12, variável com o tempo a partir do dia da morte, permite datar o momento desta.

 

2020-05-21

DIA MUNDIAL DA METROLOGIA – 2020

DIA MUNDIAL DA METROLOGIA – 2020

20 de maio

 

Há tantos dias mundiais (e internacionais) de tanta coisa – a grande maioria, anódina, irrelevante e, com frequência, impertinente – que cada um de nós não será capaz de enumerar (de cor) mais do que dois ou três dias comemorativos: a banalização traz a desconsideração, o menosprezo e o esquecimento.

A celebração do Dia Mundial da Metrologia* – aparentemente instituído em 2000 – é um dos casos que só alguns conhecem e comemoram**.

O Dia Mundial da Metrologia, em 2020, é dedicado às “Medições no Comércio Global” – Measurements for global trade, na versão original.

As medições no comércio – no comércio retalhista e grossista –, nas trocas, nas transações, nos fornecimentos e vendas, são feitas mormente em unidades universais SI (e algumas outras) e tomadas como garantidas, como se nunca tivesse sido de outra maneira, como se nunca tivesse havido outras (unidades), principalmente para o cidadão comum, anónimo e indiferenciado.

O que hoje se estranharia seria o uso de unidades diferentes (principalmente) das do SI, herdeiro do Sistema Métrico Decimal***.

Hoje, não passaria pela cabeça de um comerciante ter dois pesos e duas medidas: uns (dispositivos metrológicos) que mediam por defeito, quando comprava, e outros que mediam por excesso, quando vendia.

Todavia, antigamente, alguns comerciantes viam‑se na circunstância de comprar de acordo com algumas unidades de medida e vender de acordo com outras unidades e, frequentemente, comprar e vender com diferentes unidades monetárias. Com a agravante de unidades de medida nominalmente idênticas serem frequentemente diferentes entre si.

Entre outros objetivos, era esta confusão, opacidade e ineficiência que movia os promotores do Sistema Métrico Decimal para um sistema simples, racional e universal.

 

* Em 20 de maio de 1875, em França, quase um século após o início da Revolução Francesa [1789 – 1799] – que, além de turbilhão social, político e económico, também promoveu o estudo, o projeto e a elaboração de um sistema de medidas unificado, mais racional e consistente do que os que vigoravam até então e que os substituiria –, foi assinada a Convenção do Metro, de que Portugal foi um dos dezassete (17) subscritores.

 

** Em Portugal, é ao IPQ (Instituto Português da Qualidade), um instituto público, que caberia a divulgação, o estímulo e a promoção de iniciativas para esta celebração.

O tema deste ano (2020) – Medições no Comércio Global/Measurements for global trade – é idêntico ao de 2009: Measurement in Commerce.

Entre nós, o termo “comércio” é talvez um pouco redutor por ser comummente (comumente, em brasileiro) associado ao comércio a retalho; “mercado”, “negócios”, “trocas”, “trocas económicas”, “transações”, talvez fossem termos mais adequados para traduzir “trade”.

 

*** Jamais algo de maior e mais simples, de maior coerência em todas as suas partes saiu da mão dos homens – Antoine Laurent de Lavoisier, em 1794, a propósito do Sistema Métrico Decimal. (Lavoisier foi guilhotinado durante a “Revolução”.)

 

2020‑05‑14

RESOLUÇÃO METROLÓGICA

RESOLUÇÃO METROLÓGICA

E outras “coisas parecidas”

 

 – Calvin, o horário [de estudo] feito por ti tem durações mais pequenas do que o teu relógio pode medir –, comentava Hobbes (Haroldo, em brasileiro), o tigre do Calvin*.

Qual é o problema “Calvin vs Hobbes”? Será o cinismo de Calvin (de Bill Watterson), ou as limitações do relógio** (dele)?

Um instrumento mal escolhido não é uma solução para problema algum; e um metrólogo mal‑intencionado é uma impostura, uma fraude e um logro. Um metrologista incompetente, também.

 – O microrganismo é pequeno e difícil de observar –, dizia o investigador***.

Melhores instrumentos de medição, ou de observação, permitem descobrir e conhecer o que nem sequer podia ser adivinhado. Mas, só se o investigador souber fazer as medições: escolher os sistemas de medição, os métodos, a interpretação e o processamento das indicações do sistema, ou instrumento.

Teremos chegado ao limite mínimo das dimensões observáveis? Teremos chegado ao limite do humanamente observável, ainda que com ajudas metrológicas? (É difícil medir grandezas de um fenómeno com instrumentos que usam como princípio físico, ou princípio metrológico, um fenómeno da mesma natureza.)

“Resolução” é termo metrológico; aliás, o VIM 2012 define “Resolução de um dispositivo afixador/mostrador" e "Resolução” (de um sistema de medição) – duas resoluções****.

Mas outros termos, como “sensibilidade”, “limiar de mobilidade”, “limite de deteção” e até “incerteza de medição”, todos definidos no VIM 2012, costumam causar alguma confusão, principalmente aos que se iniciam neste domínio (Metrologia).

 

* Calvin & Hobbes: Progresso científico … uma treta; Bill Watterson, autor da banda desenhada que, como outras, carrega toda a liberdade, muita imaginação e alguns exageros do mesmo (autor).

 

** Imaginem um relógio onde só estão marcados os quartos de hora (o quarto de hora seria a resolução do mostrador do relógio); ou um relógio que só meias horas: este não é apropriado para medir atividades de duração inferior a trinta minutos!

 

*** Parte do talento, da competência e desempenho de um investigador, frequentemente, estão na seleção, ou até projeto e construção dos sistemas de observação e/ou medição.

 

**** Definições, segundo o VIM 2012:

 

i – Resolução

 

Menor variação da grandeza medida que causa uma variação percetível na indicação correspondente.

NOTA – A resolução pode depender, por exemplo, de ruído (interno ou externo) ou de atrito. Pode depender também do valor da grandeza medida.

 

ii – Resolução dum dispositivo afixador (em Portugal); resolução dum dispositivo mostrador (no Brasil)

 

Menor diferença entre indicações que pode ser significativamente percebida.

 

2020‑05‑07

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