Num relógio clássico, dos de ponteiros (materiais)*, qualquer ponteiro (das horas, dos minutos, ou dos segundos) que se desloca do “0” (ou “12”) ao “3”, roda um ângulo reto, ou seja, noventa graus (90°), isto é, um quarto de uma volta completa (360°/4=90°).
Todavia, se for o ponteiro das horas, do “0“ ao “3” roda 90° e leva três horas (3 h) a fazer este arco; se for o ponteiro dos minutos a rodar do “0“ ao “3”, terão passado quinze minutos (15 min); e se for o ponteiro dos segundos a fazer o mesmo arco do “0“ ao “3”, terão decorrido quinze segundos (15 s).
Repare, leitor: quinze minutos temporais (15 min) realizados pelo ponteiro dos minutos correspondem, nos relógios com ponteiros, a cinco mil e quatrocentos minutos angulares (5400′): 90°=90x1°=90x60′=5400′. [Note a diferença entre “minuto de arco”, ou ”minuto angular” (símbolo, ′) e “minuto temporal” (símbolo, min); uma e outra unidades são designadas abreviadamente por “minuto”, e uma e outra correspondem a sessenta segundos: segundos temporais (1 min≡60 s; “min” e “s” são unidades de tempo), e segundos angulares, ou de arco (1′≡60′′; “ ′ “ e “ ′′ “ são unidades de ângulo, ou arco)].
Frequentemente, isto ainda causa alguma perturbação, entre outros, a muitos estudantes: o minuto de arco, ou de ângulo (símbolo, ′), e o minuto temporal, ou de tempo (símbolo, min) são unidades e grandezas físicas distintas.
Como já referido, ambiguidade idêntica está presente na designação “segundo”: “segundo angular”, ou “segundo de arco” (símbolo, ′′), um sexagésimo (1/60), ou um sessenta avos do minuto de arco, e o “segundo temporal”, ou “segundo de tempo” (símbolo, s).
Porém, como designação (ambígua) de unidade de medida, parece não haver termo semelhante a “grau”. Eis alguns exemplos, desambiguados pelos qualificativos:
- grau Celsius (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.
* Muitos relógios clássicos têm três ponteiros: o das horas, Ph, o dos minutos, Pmin e o dos segundos, Ps.
Na maioria destes relógios, o ponteiro das horas, Ph, leva doze horas (12 h) a dar uma volta completa; Pmin, o ponteiro dos minutos, dá uma volta completa em sessenta minutos (60 mim) e Ps, o ponteiro dos segundos, dá uma volta completa em um minuto (1 min).
Ph tem velocidade angular de 2π rad/12 h≈6,28 rad/12 h=6,28 rad/43 200 s≈0,000145 rad/s;
Pmin tem velocidade angular de 2π rad/60 min≈6,28 rad/3600 s=0,00174 rad/s;
Ps tem velocidade angular de 2π rad/60 s≈0,1047 rad/s.
(“rad”, unidade adimensional – a razão de dois comprimentos –, é a unidade de arco, ou de ângulo, do SI. Uma circunferência corresponde a um arco de 2π rad (360°), isto é, aproximadamente, 6,28 rad.
Há, em geral, muita opinião, muito achismo, muita assertividade injustificada e pouca medição.
Quem diz medição, diz contagem.
Mede-se muito, mas o que se mede é ainda muito pouco.
A medição é ainda uma exceção.
Mas a frequência com que, por exemplo, as palavras “medida”, “métrica” e “barómetro” são usadas parece significar que são grandes o desejo, a vontade, ou a perceção da importância de quantificar, se possível, medindo.
Parece, segundo alguns psis (profissionais da psique – não pounds per square inch), que certos estados de alma têm “comprimento, largura e altura”; e já houve mesmo quem tivesse achado o peso da alma: 21 g!
Quem não ouviu, ou leu, sobre uma ultrapassagem mal calculada? (O “cálculo” implica dados, informação quantificada, medidas, apesar dos sentidos figurados desta palavra.)
Medir tem, frequentemente, entre muitos outros, um propósito: o pagamento de impostos, contribuições ou taxas.
Também se mede o risco*.
Não se mede, por exemplo, a simpatia, o mérito, a dignidade**,– ou, mede‑se? –, apesar de, aqui e ali, serem sugeridos índices e indicadores, “pesos” e quantificadores de várias naturezas – barómetros – de muitas grandezas (melhor, fatores, entidades e fenómenos) destas características.
Não se mede a intensidade do contacto entre adversários, num jogo de futebol, apesar das penalizações que a aparente discricionariedade/arbitrariedade*** do árbitro (passe a redundância!), ou juiz, pode decidir, determinar, ou julgar.
Fala‑se frequentemente, acerca de alguém, por exemplo, com “talento acima da média”; mas, como assim?!, se nem “média” (do talento) há?!
Quantas vezes não nos deparamos, mais em alguns países e períodos do que em outros, com palavras como, por exemplo, “mentirómetro”, “crençómetro” e “talentómetro”, já para não falar do multiforme, ubíquo e multímodo “barómetro”.
Por exemplo, a perfeição tem graus? Ou é uma característica de tudo‑ou‑nada?!
Em algumas áreas não se mede, mas quantifica-se: a dor; o dano moral e a incapacidade física, entre outros.
As medições ajudam muito à transparência; mas, a quem interessa a transparência?
* Os seguros são um bom negócio e parecem repousar nas probabilidades. Afinal, o que medem as probabilidades? (Há quem diga que as probabilidades medem a nossa ignorância, mas também estados alternativos, segundo a Mecânica Quântica.)
** Todavia, há instituições e entidades com projetos e objetivos para o “homem novo” que definem dignidade com objetividade: garantir a “qualidade de vida” através do número de vezes (por semana) em que se deve comer carne, peixe e, sobretudo, vegetais (um novo paradigma da alimentação saudável?); número de consultas anuais de odontologia, entre outras especialidades; duas semanas de férias fora de casa, e outros direitos que concorrem para a dignidade, felicidade e honorabilidade humanas!
*** Arbitrar é (muito) difícil, e não só no futebol; por isso, não se deve ser muito exigente e rigoroso com os árbitros! (?)
Quem mede observa, mas nem sempre. Todavia, muitos dos que observam … não medem. Na verdade, a maioria de nós não observa, só vê, e não vê “claramente visto”, como via Camões (?), só com um olho (melhor do que uma vista)!
Quem observa, explícita ou implicitamente, vai avaliando, frequentemente, com adjetivos e advérbios: grande/pequeno; rápido/lento; quente/frio e muitos mais critérios e referências. (Ao contrário, algumas pessoas, por deformação profissional, poderão ter a inclinação de estimar intensidades para grandezas que se lhes vão deparando: distâncias, dimensões, velocidades, intensidades de ruídos, intensidades luminosas, entre muitas outras grandezas.)
Tycho Brahe*, entre outras particularidades, foi um observador que privilegiava a exatidão (precisão) de medição.
Werner Heisenberg [1901–1976] – físico alemão, prémio Nobel de Física em 1932 – postulou que, a nível atómico, ou subatómico, a medição, para além das flutuações próprias da realidade observada, perturba o fenómeno e a grandeza sob medição, e a perturbação, ou alteração, passa a fazer parte do mesmo (fenómeno): a observação passa a integrar o processo observado; daí também, em parte, a incerteza incontornável que tem o seu nome: “incerteza de Heisenberg”. Todavia, este fenómeno da consolidação, ou agregação de fenómenos, observado e observador, seria só relevante à escala atómica.
Contudo, em ambiente ou contexto macroscópicos, a medição, ou o processo de medição, poderá também perturbar o fenómeno: um termómetro de contacto “rouba” calor ao objeto sob medição e altera-lhe pontualmente a temperatura**; e a variação da temperatura de partes do instrumento faz variar algumas das características do (mesmo) instrumento.
Além disso, e sem sair do domínio dos termómetros, por exemplo, o termómetro clássico (“clássico” ***, significa, frequentemente, que já não se usa, ou que é uma relíquia entre outros itens mais atuais e modernos), de mercúrio, ou outra substância termométrica, absorvendo calor, altera a sua forma e dimensões, embora essa perturbação possa ser tida em conta na calibração do mesmo (termómetro).
No domínio macroscópico, estas perturbações metrológicas são frequentemente desprezáveis, podendo ser reduzidas – se houver necessidade – à irrelevância metrológica.
* As medições feitas por Tycho Brahe [1546–1601] – um astrónomo dinamarquês –, pela sua exatidão e repetibilidade (precisão), permitiram a Johannes Kepler [1571–1630] – matemático, astrónomo e … astrólogo alemão – estabelecer leis fundamentais e fundacionais da nova Astronomia.
** A perturbação (térmica) do instrumento (de contacto) é tanto mais sensível quanto menor for a sua capacidade térmica, ou capacidade calorífica (e, consequentemente, quanto menor for a sua massa). Todavia, os erros e as incertezas das medições das temperaturas, em ambiente não científico, são geralmente compatíveis com as oscilações rápidas correntes da temperatura pontual e com a não uniformidade da mesma nos corpos ou objetos comuns observados.
*** Aparentemente, um automóvel de vinte e quatro anos (24 anos) de idade é um carro velho; com vinte e cinco (25) anos seria … um clássico!
Em casa, temos medidores (dispositivos metrológicos) do consumo de água, do consumo de energia elétrica (a luz) e do consumo de gás.
Contamos (medimos) a água e contamos (medimos) a energia elétrica em nossas casas. E também contamos o gás, entre muitas outras grandezas (e fenómenos)*.
Todos percebemos como poderia ser medido o consumo de água: se enchêssemos depósitos e consumíssemos a partir destes (depósitos), veríamos de imediato, litro após litro, o que se consome (e o que se mede).
Poderemos também identificar, por exemplo, depósitos de calor: uma pedra aquecida e uma botija de água quente, poderão ser tratados como reservatórios de energia calorífica (energia interna). (E até os bifes e as batatas são depósitos de calorias, uma unidade de energia, usada, por exemplo, por nutricionistas, em geral, jovens medidores influenciadores.)
Um indicador de nível, nos depósitos de água, à semelhança dos indicadores de nível dos depósitos de combustível (tanques) dos carros, mostrados em visores nos painéis de indicadores dos mesmos (carros), é um instrumento de medição da quantidade presente no mesmo (depósito).
E a eletricidade (um fenómeno físico), aliás, a energia elétrica (uma grandeza física), mede-se como quem mede o consumo de água, de gás e de gasolina?!
Enchemos baterias (elétricas), embora, à vista, não saibamos quando estão cheias (carregadas), ou vazias (descarregadas), salvo se houver algum indicador de carga (instantânea) incorporado nas mesmas** (baterias).
A energia elétrica que consumimos diretamente da rede elétrica exprime‑se, entre nós, em watts‑hora, W∙h, correntemente, em milhares de W∙h, isto é, em kW∙h; a energia dos alimentos exprime‑se em calorias (1 cal=4,185 J, sendo o joule, J, a unidade SI de energia); e nas baterias a carga exprime‑se em A∙h (ampère‑hora, que não é unidade de energia, mas de carga elétrica (Q); 1 A∙h=3600 A∙s, ou 3600 C, três mil e seiscentos coulombs; 1 A∙s, um ampère‑segundo, é o mesmo que um coulomb, 1 C. A energia que podemos obter da carga Q depende da diferença de potencial elétrico (voltagem) que usarmos para a obtenção da energia: E=VQ, onde “E” é a energia, “V” a diferença de potencial elétrico e “Q” a carga elétrica disponível).
A meio caminho da contagem da água e a da energia elétrica fica, por exemplo, a contagem do gás: não se vê quando se escapa, mas, por um procedimento de segurança, poderá apresentar cheiro.
* Os contadores (da água, eletricidade e gás) medem, contam! Se estivermos a olhar durante algum tempo para um contador, de vez em quando, vemos no mostrador, ou visor, o último algarismo a cair, a mudar, … a contar! Aliás, sempre ouvimos estes dispositivos a serem designados por contadores. (O povo é que faz a língua!!)
Também contamos (o tempo d’) a nossa idade por anos, ano a ano: se quiséssemos integrar um contador (da idade) no nosso corpo, ele deveria ser programado para mudar a leitura uma vez por ano, contando, qual calendário!
** A energia elétrica não tem volume, nem peso, nem cor, pese embora, por exemplo, a expressão “energia verde”, uma expressão das agendas políticas, dos média e das empresas, entre outras instituições geralmente atreladas às agendas políticas. E outras energias – como, por exemplo, a energia química – também não têm volume, nem peso, nem cor. (Apesar de, com Einstein, energia e massa serem equivalentes segundo a conhecida relação de equivalência E=mc2, sendo “E” a energia, “m” a massa e “c” a velocidade da luz.) (Einstein nunca terá escrito aquela expressão, mas antes esta: m=E/ c2. Matematicamente são a mesma e uma só coisa; fisicamente, talvez não.)
Se a água dentro de um tacho, ao lume, junto ao mar, começa a ferver, isso significa que a temperatura da mesma (água) será de cerca de 100 °C. Em princípio, não necessitamos de termómetro algum para constatar, para confirmar, este valor.
A água (pura), a ferver – à “pressão normal” –, indicia temperatura de cerca de 100 °C. (Foi uma convenção feita para estabelecer a escala Celsius!)
A geada que pela manhã detetamos nas folhas da grama do relvado e em outra vegetação geralmente rasteira, indicia que a temperatura terá sido inferior a 0 °C. (As medições daquelas temperaturas, com certeza absoluta, confirmariam isto. Foi a fusão do gelo o ponto escolhido para fixar o valor 0 °C!)
O conhecimento dos fenómenos físicos permite-nos, a partir da sua observação, associar as respetivas causas, ou antecedentes, por exemplo, às temperaturas de ocorrência dos mesmos fenómenos*.
Reduzir, minimizar, ou, eventualmente, eliminar a intervenção humana em um processo (artificial) constituirá, em princípio, várias vantagens.
A tecnologia, frequentemente, mitiga, ou elimina, os erros, os enganos e as inconsistências dos humanos. Por isso, há cada vez mais medições feitas por quem não entende os processos, mas usa tecnologia de medição avançada. Aliás, como em todas as áreas onde as tecnologias se entranham e se espalham, a inteligência integrada nos instrumentos dispensa a dos humanos que os utilizam.
Contudo, nada é totalmente automático; automático terá sido o aparecimento e o desaparecimento de espécies vegetais e animais de que nem sequer temos conhecimento: apareceram e desapareceram sem as termos visto, sem termos intervindo.
A automatização, no âmbito da Engenharia e da Tecnologia, é uma questão de grau; nada há totalmente automático; a automatização tem sido um processo progressivo.
Os automatismos são geralmente mais consistentes, confiáveis e eficazes do que os (seres) humanos, principalmente nas rotinas; contudo, nas ocorrências incomuns, para já, nem por isso!
A evolução da tecnologia metrológica vai reduzindo progressivamente a necessidade e a intervenção de metrólogos, de metrologistas, ou de medidores qualificados nos processos de medição.
A tecnologia metrológica dispensa cada vez mais a experiência e a inteligência (metrológica) do utilizador humano.
Com sistemas de medição automatizada, trabalhadores sem qualificações específicas podem ser … medidores especializados.
Software e hardware de medição vão integrando cada vez mais os sistemas de medir tornando-os autónomos, inteligentes e (con)fiáveis.
Muitos sistemas de medição automática estão integrados em outros sistemas, fazendo parte, por exemplo, dos sistemas de produção, transporte ou fabrico.
Como todos os sistemas automáticos, os sistemas de medição automática (ainda) necessitam de supervisão … humana. (Os humanos também falham, e falham mais. Porém, com redundâncias de supervisão e/ou convenientes hierarquias de supervisão humanas ou artificiais as coisas melhoram.)
* A mudança de estado da água, por exemplo, do estado sólido para o estado líquido, à “pressão normal”, ocorre, por definição e convenção, a 0 °C (isto é, 32 °F, ou cerca de 273 K). Esta mudança de estado ocorre um número indeterminado e incontável de vezes na Natureza. A Natureza sabe que a temperatura chegou a 0 °C? Além de ser um supercomputador indescritível, está ela (a Natureza) munida de sensores e medidores sempre prontos a assinalar, entre outras grandezas, as temperaturas das mudanças de estado da água (pura)?
A Natureza mede? E os nossos sistemas automáticos, quando nós não estamos a ver, medem?!
