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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.

MEDIR COM GOTAS

MEDIR COM GOTAS

As gotas como bitolas

 

Algumas dosagens farmacológicas são estabelecidas e constituídas por gotas, sem outra especificação metrológica (volumétrica, mássica, ou molar). Em geral, o dispensador das mesmas (por exemplo, o conta-gotas, que … não conta gotas!) controla o tamanho de cada gota.

A “gota” – o conceito e o termo –, com alguma frequência, é usada como unidade de medida*.

Muitas regas (na agricultura) são feitas gota-a-gota, e outras tantas são feitas por aspersão; umas e outras, por razões de eficiência (principalmente do consumo de água), recorrem a gotas.

As gotas são a base da chuva, do nevoeiro e do orvalho, por exemplo.

As gotas são as entidades fundamentais em muitos tipos de farmacologia, na linguagem figurada, e, entre outras, na queima, por exemplo, de gasolinas e gasóleos, nos motores de combustão interna, como em muitas outras aplicações de gotas.

O tamanho das gotas é parte relevante dos problemas de eficiência com a produção, a formação e a utilização das mesmas (gotas).

E o tamanho das gotas de água na atmosfera parece ser determinante para haver (ou não) chuva, entre outros fenómenos atmosféricos igualmente dependentes da existência e tamanho das gotas de água (principalmente em suspensão na atmosfera).

A chuva, o orvalho – frequente em algumas manhãs de algumas épocas do ano, em muitas regiões – e as pulverizações de plantas são constituídas por gotas. E os tamanhos das gotas, nos processos artificiais, são em geral uma característica fundamental na eficácia e eficiência dos processos em que estão envolvidas.

O tamanho de uma gota, mantendo-se os restantes fatores, depende fundamentalmente do tipo de líquido e, para determinadas aplicações, pode ser visto como uma (unidade de) medida.

As dimensões das gotas são determinadas, entre outros processos, pelos bocais dos depósitos dispensadores respetivos, por exemplo, de colírios – medicamentos para problemas oculares –, e são relevantes e críticas quanto às doses (convenientes) receitadas pelos oftalmologistas.

O tamanho das gotas de chuva poderá ser um fator relevante na erosão dos terrenos; a frequência e a quantidade de gotas poderão determinar, ou influenciar significativamente, o tipo de vegetação plantada e cultivada em cada região. A sua medição é portanto relevante para estes efeitos.

As gotas podem ser medidas com várias técnicas, métodos e procedimentos, mas, para esta medição é corrente o uso do disdrómetro.

Contudo, frequentemente, as gotas são medidas indiretamente pela área molhada que produzem em papel absorvente quando lá caem. Com esta técnica determina‑se a distribuição estatística de tamanhos e não o tamanho individual de cada gota em particular (quase como na determinação da granulometria das areias).

Para a determinação do tamanho de uma gota, poderão ser usadas câmaras fotográficas de milhares de frames (fotogramas) por segundo (fps; hertz) para ser possível congelá-las, isto é, fixá-las quando em movimento.

 

* “Gota” é também, entre outros significados ou aceções, o conceito figurado (ou simbólico) para situações em que uma pequena variação de um fator determina uma rotura, um desastre, ou uma reação violenta; por exemplo, “a gota que fez transbordar o copo”.

 

2021-07-29

MEDIR COISAS NATURAIS

MEDIR COISAS NATURAIS

Não há quadrados na Natureza?

 

Os troncos das árvores geralmente são redondos.

Em geral, as casas (pouco engenheiradas) dos castros pré-romanos  eram redondas; as cubatas, em África, também. As termiteiras também são arredondadas, assim como os ninhos das aves e as tocas de muitos animais.

Os nossos cabelos e pelos, e os de outros mamíferos, são quase redondos. (A redondez é uma característica geométrica que pode ser medida.)

As gotas de água, em queda, em geral, são quase esféricas. Como são esféricas as gotas que saltam de um líquido quando atingido por qualquer outro corpo, sólido ou líquido; ou as gotas que se formam sobre uma chapa quente sobre a qual se lança água, entre outros líquidos; ou as do orvalho, pendentes, por exemplo, de um fio de teia de aranha, ou suspensas das folhas de algumas plantas, em algumas manhãs frias; ou as gotas dos pulverizadores, atomizadores e sprays.

(Sabemos que é a tensão superficial a principal responsável por estes esferoides líquidos.)

Os frutos são quase todos arredondados.

Os furos nos livros velhos, feitos pelos insetos que os comem, são também furos circulares quase perfeitos!

Muitas manchas de podridão na fruta são (quase) redondas.

Alguns bugalhos – falsos frutos; as pérolas de alguns tipos de carvalhos e sobreiros; excrescências destas árvores causadas por alguns insetos – são quase esferas perfeitas de diferentes dimensões.

Frequentemente, os bugalhos possuem um furo radial redondíssimo, quase uma forma cilíndrica perfeita, que termina (ou começa) no centro do mesmo bugalho, numa pequena câmara arredondada, uma esfera quase perfeita, que denuncia a saída do inseto que lá nasceu e se desenvolveu.

A redondez – uma característica metrológica – não gera singularidades, arestas vivas, mudanças bruscas de direção, cantos e esquinas.

(A esfericidade, a cilindricidade e a redondez são características geométricas e podem ser medidas; são grandezas que podem ser, e são, submetidas a medição, principalmente na indústria de manufatura mecânica.)

Já os quadriláteros, à vista desarmada (isto é, sem ajudas óticas), são pouco comuns na Natureza. Por exemplo, o retângulo, a forma frequente de um quintal, de um jardim, de uma casa em planta, é um produto eminentemente humano.

Contudo, os vombates – animais marsupiais – produzem fezes cúbicas!!

Também há cristais (e unidades elementares) cúbicos; os cristais são, correntemente, poliedros. No mundo atómico parece haver outras leis, outros modelos, outras entidades diferentes das do mundo macroscópico.

(A Física Quântica parece servir melhor para explicar o domínio atómico do que a Física Clássica.)

A Natureza é sábia (?) e a impossibilidade da quadratura do círculo dará força à superioridade da redondez*?

(A esmagadora maioria dos furos que a indústria produz nas peças e artefactos são redondos, pela prevalência das técnicas mais comuns de furação, pela simplicidade de execução e pelos custos geralmente mais reduzidos.)

 

*Todavia, são (muito) raros os cristais arredondados; provavelmente um facto marcante das diferenças entre a natureza microscópica e a natureza macroscópica.

A redondez anda geralmente de mãos dadas com o princípio da menor energia (entre outras designações).

 

2021-07-22

UNIDADES DE MEDIDA DESCONTINUADAS

UNIDADES DE MEDIDA DESCONTINUADAS

Grandezas mortas ou alienadas

 

São incontáveis – e desconhecidas, muitas – as unidades (de grandezas) já dispensadas, desaparecidas, mortas. Umas, já completamente desconhecidas, outras, conhecidas só de algumas pessoas, mas, praticamente fora de uso.

Muitas unidades foram dispensadas – a braça, por exemplo – e algumas grandezas foram alienadas: a “força viva”, entre outras.

Não há coisa criada pelo Homem que dure para sempre: “sempre” é demasiado tempo, tempo sem fim, imensurável.

A Natureza, pelas conceção, imaginação e terminologia (humanas), é dinâmica; e o Homem, pelos mesmos critérios, seria superdinâmico!

Há fenómenos e grandezas que já deixaram de pertencer à narrativa científica vigente. A Ciência – uma construção humana, em expansão e reconstrução permanentes – é dinâmica, evolutiva e auto‑regenerativa.

São em número indeterminado as unidades de medida que já não são usadas, embora tenhamos ouvido e lido sobre algumas delas. E são muitas as grandezas alienadas, grandezas que já não são úteis e eventualmente que já ninguém usa – grandezas mortas – embora as conheçamos dos relatos históricos.

O Sistema Métrico Decimal (precursor do Sistema Internacional de Unidades – SI), foi criado para, entre outros objetivos, substituir por poucas unidades uma parafernália de unidades arbitrárias, desligadas e não geríveis.

Todavia, apesar de muitas unidades já não serem legais, há sempre alguém – aparentemente em número cada vez mais pequeno – continuando a falar de e a usar unidades de medidas antigas, sem valor legal.

Ainda se fala de canadas, quartilhos, almudes, arrobas, entre outras unidades.

Cada vez menos gente sabe que já houve flogisto (aquilo que se escapava dos corpos em combustão), e éter, um fluido imponderável, elástico, que veiculava a luz.

Já não há, por parte da Natureza, o horror ao vazio.

E, aparentemente, também não há tempo absoluto; a prova (fora do âmbito da Teoria da Relatividade) é que mudamos a hora quase a nosso bel‑prazer. Mas, já houve “tempo absoluto” – um fluxo inexorável. (Há até a história de um fulano que adiantou o relógio dez minutos para que, quando chegasse a hora da sua morte, tivesse mais dez minutos de vida!)

Também não há fenómenos instantâneos.

A luz já não é instantânea, já não tem velocidade infinita. Contudo, haverá, fora das anedotas, “coisa” mais rápida do que a luz? – um postulado einsteiniano.

A matéria, a energia e o espaço (!) já não são contínuos. E já se postula matéria e energia diferentes daquelas a que estamos habituados: parece haver matéria e energia escuras, ou negras; em Ciência, postular é de graça (embora, com frequência, sejam os contribuintes a pagá-la).

Não se pode medir a força de vontade, nem fotografar uma força; não há ninguém mentalmente são a declarar que tenha visto alguma (força). Por agora.

E nunca ninguém viu um fotão apesar de, alegadamente, nos entrarem a rodos olhos adentro.

Todas as grandezas (criações humanas!) são virtuais, embora, aparentemente, algumas o sejam mais do que outras; são ferramentas criadas pelo intelecto humano.

Algumas grandezas morrem e as que restam, e outras recém-criadas, não terão vida eterna; durarão enquanto forem úteis.

 

2021-07-15

MEDIR O FRIO E O CALOR

MEDIR O FRIO E O CALOR

Sensações e grandezas

 

No inverno*, no hemisfério norte, quando andamos na rua, dizemos que está frio; e no verão, é frequente dizermos que está calor.

Aparentemente, são comuns a quase toda a gente as sensações de frio e de calor.

Todavia, em geral, não há relação direta e imediata entre a temperatura exterior** (atmosférica) e a sensação de frio, ou de calor. Estas sensações poderão ser determinadas por variações dos valores de outras grandezas (humidade, por exemplo), por diferentes experiências e hábitos pessoais e eventuais disfunções fisiológicas***.

Temos sensações de “quente” e de “frio”; mas as sensações não são grandezas; contudo, pelo menos alguns de nós, teríamos a perceção dos valores da temperatura, por exemplo, da temperatura exterior, ou temperatura atmosférica (geralmente diferente da temperatura medida por um termómetro).

As grandezas medidas são frequentemente entidades físicas; as sensações são fenómenos psicológicos, subjetivos, estranhos às “Ciências Exatas”.

Em geral, na linguagem popular (e não só!), não se distingue “calor” de “temperatura”; para o grande público o que conta é o “frio” e o “calor”; o resto são esquisitices.

(Alguém com 80 kg de peso, indicativamente, armazena o dobro do calor de outrem com 40 kg com a mesma temperatura corporal. Os obesos, enquanto corpos radiantes, são fonte de maior fluxo de calor do que os não obesos.)

O “calor”, melhor, a energia térmica, mede-se com calorímetros; a temperatura mede‑se, em geral, com termómetros e pirómetros.

No Sistema Internacional de Unidades (SI), o calor pode medir‑se em joules (J), whatts‑hora (W∙h) e calorias (cal) – três unidades distintas –, embora a caloria não seja uma unidade SI, mas aceite neste sistema.

A temperatura, no sistema SI, mede-se em kelvins (K) e celsius, ou graus Celsius (°C), embora o grau Celsius (grau centígrado) não seja uma unidade SI, porém aceite neste sistema.

 

* Não é inverno em toda a parte ao mesmo tempo: no hemisfério norte, o inverno vai de 22 de dezembro a 21 de março; no hemisfério sul, vai de 21 de junho a 23 de setembro.

Os invernos (e os verões) não são iguais nos dois hemisférios; e, num mesmo hemisfério, não são iguais em todos os locais; mesmo a latitudes idênticas.

 

** Além do calor do Sol recebido na Terra, há ainda, por todo o lado, isto é, por todo o Universo, um calorzinho (humanamente) irrelevante (uma radiação fóssil) remanescente do Big Bang que putativamente lhes deu origem (ao Universo e à radiação fóssil); são quase três kelvins (com “k” minúsculo), 3 K (com “K” maiúsculo), de temperatura (calculada e medida!).

 

*** Nós próprios, vivos, somos uma fonte de calor, geramos calor. E, em condições normais de saúde, e excluindo ciclos de muito baixa amplitude de alguns grupos de pessoas, a temperatura corporal de cada um é constante; e temos (todos) aproximadamente a mesma temperatura (≈37 °C).

Todavia, provavelmente devido às condições de conforto que fomos criando, mediríamos agora menos cerca de meio celsius (designação alternativa – com “c” minúsculo – a “grau Celsius” – com “C” maiúsculo) do que mediam os nossos ancestrais de há mais de cem (100) anos.

 

2021-07-08

BANALIZAÇÃO DAS MEDIÇÕES

BANALIZAÇÃO DAS MEDIÇÕES

Ciclómetros e outros sistemas metrológicos

 

As medições estão generalizadas, popularizadas e banalizadas.

Todavia, há medições pertinentes, oportunas e relevantes, e outras que são impertinentes, inoportunas ou irrelevantes.

Até nós, os humanos, enquanto entidades mensuráveis, não escapamos às medições, e às comparações com as médias, os padrões e as referências*.

Quem decide o quê, quando e como, nas medições, nas medidas e utilizadores de medidas?

aparelhos, ou dispositivos de medição, projetados e construídos para fazerem várias medições simultaneamente. Entre muitos outros, um, bastante comum e popular, é o ciclómetro, montado, por exemplo, em bicicletas (estáticas e dinâmicas), e que faz vários tipos de medições: velocidade (velocímetro), distâncias (hodómetro/odómetro), tempo (cronómetro), temperatura (termómetro), entre outras mensurandas (mensurandos, em brasileiro), eventualmente relevantes, ou não, para o utilizador (usuário, em brasileiro) do mesmo aparelho, instrumento, ou sistema metrológico.

Bicicletas estáticas, das que usamos em casa, ou no ginásio, têm dispositivos metrológicos que também medem várias grandezas biométricas, biofísicas e fisiológicas, entre outras.

Com frequência, estes sistemas são um conjunto de dispositivos que produzem, debitam (dispensam ou fornecem) e transmitem as medidas para um mesmo painel com visores de indicação/leitura.

Os painéis de instrumentos dos automóveis incorporam um grande número de visores e mostradores dos variados instrumentos que equipam os mesmos (automóveis).

Num visor do painel de instrumentos (ou conjunto de indicadores) de um automóvel são expostos os valores de várias grandezas relevantes do funcionamento do mesmo (automóvel).

A informação metrológica disponível num automóvel – mas nem sempre amigável nem imediatamente acessível no painel –, é grande e quase toda relevante, mas geralmente, desconhecida, ignorada, ou menosprezada pelo condutor. Muita dela não é relevante para o funcionamento, desempenho e segurança da viatura e terá por objetivo informar os técnicos de manutenção (quando solicitados), ou satisfazer a curiosidade, ou “desejo de saber” dos próprios condutores.

E mais recentemente são, por exemplo, muitos smartphones e algumas extensões e aplicações a eles associadas que proporcionam conjuntos automáticos e simultâneos de medições de grandezas biofísicas que revelariam a cada utilizador o seu estado de saúde.

Todavia, um problema destas medidas e registos está na sua fidelidade, na sua relevância/pertinência/oportunidade e na interpretação que os medidores (frequentemente em automedição e autointerpretação) fazem delas.

Estamos muito familiarizados com visores de eletrodomésticos que indicam valores de várias grandezas, da temperatura ao(s) tempo(s), da velocidade à potência (instantânea), por exemplo, mas não costumamos prestar-lhes atenção (ou saber interpreta-los).

 

* Se tentarmos desenhar a pessoa normal, ideal e exemplar (de acordo com normas, padrões e referências), no plano físico, clínico e mental, chegaremos a um boneco inumano, melhor, a um anormal (virtual), artificial e ridículo.

 

2021-07-01

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