Medições estranhas: Gravimetria

Gravimetria é o conjunto de metodos, técnicas e instrumentos utilizados para quantificar e estudar o campos gravitacionais, principalmente o da Terra. As informações obtidas pela gravimetria são fundamentais para se conhecer melhor as dimensões, a forma e o estado de agregação de matéria no interior do nosso planeta. Até aqui tudo bem. O que pode haver de estranho em medir gravidade? Então, antes de continuarmos, dê uma olhada no vídeo abaixo.

O Geóide mostrado acima foi criado por computação gráfica a partir dos dados obtidos pelo satélite GOCE, da Agência Espacial Européia (ESA), há um ano!  Esse formato bizarro é fruto das medições do campo gravitacional da Terra. Se prestarmos atenção, nós veremos que o Himalaia está numa zona de depressão e o sul da Índia fica num verdadeiro “buraco gravitacional”. Em compensação, a Nova Zelândia fica sobre uma alta montanha!

O gravímetro é um instrumento muito sensível e muito preciso, adequado para detectar variações muito pequenas no valor da aceleração de gravidade. Essas variações são consequência da maior ou menor densidade dos materiais subterrâneos. Quando o valor de aceleração de gravidade num dado lugar é diferente do previsto, diz-se que ali existe uma anomalia gravimétrica, o que significa que as rochas subjacentes àquele lugar são mais densas que a média prevista para a região. Isso pode significar que se está sobre uma jazida de minério de ferro ou outro metal cuja massa específica é elevada. Por isso, a gravimetria é também muito útil para localizar e identificar jazidas minerais.

Medições fabulosas: Os sapos e o sino

Era uma vez uma pequena capela no campo, abandonada e em ruínas, onde moravam dois sapos. Os sapos não costumam ser muito amistosos entre si, mas aqueles dois conviviam bastante bem, sem serem incomodados por outros batráquios. As poças d’água que inundavam o chão carcomido da capela lhes serviam de lagoa, e os insetos eram sempre abundantes.

Os sapos, naturalmente, gostavam de coaxar. Quando a luz da lua surgia por entre os buracos do telhado, eles se esforçavam em superar um ao outro com o seu martelar alto e monótono. Às vezes algumas fêmeas interessadas apareciam, mas quase sempre eles cantavam apenas pelo prazer da disputa.

Certa vez, após um dia abafado e quente, um temporal desabou sobre a capela. O vento uivava e a chuva despencava copiosa e pesada. Sapos não se importam com tempestades, mas daquela vez eles se assustaram com um estrondo e logo em seguida um tilintar musical. Acontece que a ventania, entrando pelas janelas, derrubara uma velha estante onde um pequeno sino de bronze, de há muito esquecido, fora arrancado dali e acabou por ficar suspenso por uma corrente, a centímetros do chão.

Quando o dia clareou os sapos foram examinar a novidade. Um dele, mais atrevido, aproximou-se do sino e o empurrou levemente. Suspenso no ar pela corrente, o sino sentiu-se livre para badalar, e foi o que fez. Soou um acorde único, ainda tímido, mas de uma pureza cristalina. Os sapos ficaram encantados e, tomando coragem, empurraram o sino com mais força. O sino não se fez de rogado e badalou fortemente. Imediatamente os sapos quiseram competir com o sino, e coaxaram tentando superá-lo, mas em vão. O sino sempre soava mais alto, mais claro e mais belo. Uma velha coruja, que também morava na capela, resolveu ajudar os anfíbios com uma explicação científica, coisa típica de coruja:

- Sinto muito – disse a coruja – mas vocês não vão conseguir superar este sino. Tenho os ouvidos treinados e, por isso, sei que ele badala muitos decibéis acima do coaxar de vocês.

- Que negócio de decibéis é esse? – Perguntaram, em uníssono, os sapos.

- O decibel é a décima parte do bel, uma maneira de medir a intensidade sonora. Na verdade, melhor seria usar o joule por metro quadrado ou o watt por metro quadrado, que são unidade do SI. Se vocês fossem sapos ingleses, saberiam que “bell” quer dizer sino.

- Então nós estamos lidando com o próprio inventor do som?

- Não! – Respondeu a coruja – Mas não deixa de ser curioso que o homem que desenvolveu o telefone se chamasse Alexander Graham Bell, do qual o nome Bel derivou. Mas essa é outra história.

- Quer dizer que não tem jeito da gente vencer este sino aqui?

- Não tem não! – Respondeu a coruja – É um sino excelente . Vejam, quando o badalo toca no seu corpo, este vibra harmoniosamente e a ressonância é muito mais intensa do que aquela que vocês conseguem produzir.

- Vibração? – Perguntaram novamente os sapos! Então é isso, só vibração?

- É claro, o que mais seria?

- Ora, se é apenas vibração, então é só a gente abafá-la!

E foi o que fizeram. Em vez de empurrarem o sino, os dois sapos se encostaram a ele o balançaram com os seus corpos. Não podendo reverberar, o pobre sino nada pode fazer além de emitir um ruído seco e sem graça.

- Vencemos! – Disseram os sapos, felizes da vida.

Medições estranhas: Viscosimetria

Viscosimetria, como o nome sugere, é a medição da viscosidade de um fluído.

A viscosidade está associada à resistência que o fluido oferece para deformar-se por cisalhamento. Cisalhar significa cortar! Tanto a palavra cisalha quanto a palavra francesa “ciseaux” e a inglesa “scissors” significam “tesoura”. Todas derivam do latim “cesarea” (tudo a ver com parto por cesariana!), que por sua vez vem do verbo latino caedere (pronuncia-se cedere) que significa cortar e, como você já percebeu, deu origem ao verbo ceder! Três vivas à etimologia!

As tesouras cortam pois suas pernas aplicam tensões tangenciais opostas no objeto que está sendo cortado. Por isso, em geologia, o termo cisalhamento é usado para identificar a rocha que foi deformada devido a tensões tangenciais. Viscosidade também pode ser definida como sendo o atrito interno nos fluídos causado por interações intermoleculares em função da temperatura.

Existem centenas de tipos e modelos de viscosímetros. Este é digital, para viscosidade dinâmica.

Para resumir, a viscosidade é a propriedade  física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento. Quanto mais viscoso o fluído, mais lento o seu escoamento. Ou seja, existem fluídos “finos” como a água e fluídos “grossos” como o mel, por exemplo. E existem fluídos tão “grossos” que nunca irão escoar, como é o caso intrigante e paradoxal do vidro à temperatura ambiente.

Quer dizer, então, que o vidro é um fluído mesmo quando está sólido? Há controvérsias, mas a explicação é um pouco longa e fica para outra vez.  Bem, não é difícil perceber que o fluído está associado aos três estados fundamentais da matéria, o sólido, o líquido e o gasoso, e que esses estados dependem da temperatura.

Então, para praticar a viscosimetria é preciso sempre referir-se à temperatura do fluído que se está medindo. Outra coisa importantíssima é definir o método de medição, que vai resultar no tipo de viscosidade. Se formos medir a viscosidade dinâmica ou absoluta usamos o Pascal segundo e seus múltiplos, e se  formos medir a viscosidade cinemática usamos o metro quadrado por segundo e seus submúltiplos.

Medições estranhas: Picnometria

Como tantas outras palavras do universo metrológico, picnometria também tem origem grega. É a junção do termo grego puknos (denso) com metron (medida). A picnometria é uma técnica laboratorial desenvolvida para determinar a densidade e a massa específica de líquidos utilizando-se um picnômetro, mas antes de abordá-la é importante lembrar alguns conceitos.

Densidade de um corpo é o quociente entre a massa e o volume desse corpo. A unidade SI para a densidade é o quilograma por metro cúbico (kg/m³), porém é mais comum utilizarmos os submúltiplos g/cm³ ou g/ml.

A definição de massa específica é idêntica à de densidade, porém nós só a usamos quando nos referimos às substâncias, e não a um objeto sólido qualquer, a menos que este seja homogênio e isotrópico (tenha massa distribuída igualmente ao longo de todo o volume). Por isso, para líquidos e gases homogênios, a densidade e massa específica podem ser sinônimos, pois nesses casos a isotropia está presente.

Como referência de densidade usa-se a massa específica da água, pois um litro de água pesa um quilograma à pressão ambiente e à temperatura de 25 °C, ou seja, o quociente é igual a 1kg/L ou 1g/cm³.

Voltando ao picnômetro, este consiste num recipiente fabricado com material adequado e que tenha o seu volume determinado com precisão. Para usar é fácil:  Basta pesar o picnômetro vazio, enche-lo com o produto a ser medido e depois pesá-lo cheio. Uma simples subtração dará o peso do produto. Como o volume já é conhecido, basta dividir o peso obtido (massa) pelo volume e pronto, achamos a densidade!

É claro que fazer isso num laboratório é bem mais complicado. É preciso calibrar o picnômetro com água, fazer várias medições, colocar o produto com cuidado, verificar a temperatura… Procedimentos laboratoriais exigem extremo cuidado e precisão. Na verdade, embora o nome soe muito estranho, em princípio a picnometria é mesmo muito simples…

A Páscoa dos muitos simbolismos

Coelhos, ovos, primavera no hemisfério norte, lua cheia, êxodo, ressurreição: Estamos na Páscoa!

A palavra Páscoa (Pâques em francês, Pascua em espanhol, Pasqua em italiano) deriva do hebraico Pessach (passagem), festa judaica que comemora o dia em que Adonai poupou os primogênitos judeus e deu início ao Êxodo.  É, também, a principal festa cristã, pois comemora a ressurreição de Cristo, ocorrida no mesmo dia em que os hebreus celebravam o Pessach.

Antes de o cristianismo chegar no norte da Europa, os povos daquela região festejavam o início da primavera em fins de março (o equinócio ocorre no dia 21), justamente na mesma época em que os cristãos comemoram a Páscoa. O sincretismo foi inevitável. Os termos “Easter” e “Ostern” (Páscoa em inglês e em alemão) são resquícios das festividades em honra de Ishtar, ou Astarte, ou Esther, ou Eostre, ou Ostera, enfim, todas elas divindades vinculadas à fertilidade e ao início da primavera.

Por conta disso, ainda hoje fazemos alusão aos ovos multicoloridos, pintados à mão, que eram presenteados na festa da primavera. Esses ovos simbolizam o renascimento, o início de um novo ciclo de vida após o duro e estéril inverno. O coelho da Páscoa, originalmente uma lebre, também era um símbolo de fertilidade vinculado à deusa Ostera, e é possível vê-lo na lua cheia. Então, quando dizemos que o coelho da Páscoa nos traz ovos, embora de chocolate,  estamos nos referindo a essas antigas tradições.

Lua cheia. Com um pouco de imaginação é possível ver o desenho de uma lebre, formado pelas manchas.

Eventos muito antigos costumam carregar influências culturais de distintas épocas e civilizações. Seja como for, o que importa é comemorar a data da maneira mais tradicional entre nós: Com chocolate. E para isso é preciso ficar atento na hora de comprar os ovos de Páscoa. Veja as dicas:

• O ovo de chocolate deve apresentar, de forma clara, a indicação do peso líquido na embalagem. Naturalmente o peso da embalagem e de eventuais brindes não podem ser incluídos no peso do chocolate.
• Algumas marcas numeram os ovos de acordo com o tamanho. Porém, não se pode dizer que um ovo com numeração maior pesa mais, pois cada marca adota uma escala diferente. Por isso, esqueça os números e baseie-se apenas no peso líquido.
• Se os brindes no interior da embalagem forem brinquedos, estes precisam apresentar a marca de avaliação da conformidade do Inmetro.

Inmetro lança vídeo sobre falsos fiscais. Veja!

Medições estranhas: Quilate

Na verdade, o quilate não é nenhum estranho, mas a sua origem é bastante incomum. A palavra vem do grego κεράτιον (pronuncia-se cerátion) que significa semente de κέρας (pronuncia-se céras), uma árvore muito popular na Grécia, cujas vagens se parecem com chifres retorcidos (κέρας significa chifre).  O keration grego virou Qirat em Árabe e, atualmente, é Carat em inglês e francês, Carati em italiano e Quilate em português e espanhol. Essa mesma árvore, de nome científico Ceratonia siliqua, é a nossa famosa alfarrobeira!

A alfarrobeira é quase desconhecida por aqui (mas é famosa em Portugal). Ela dá uma vagem cujas sementes, depois de secas, eram utilizadas na antiguidade como unidade de medir ouro, diamantes e outras pedras preciosas! Acreditava-se (erroneamente) que as sementes não variavam de peso e, portanto, podiam ser usadas como padrão. Hoje, as sementes da alfarrobeira são usadas para fazer um produto que substitui o chocolate!!

Vagens secas, ainda ligadas à alfarrobeira

Os antigos romanos chamavam a alfarrobeira de siliqua graeca (vagem grega), e também a utilizavam para pesar ouro. Com o tempo, o nome siliqua passou a significar uma unidade de massa que equivalia a 1/6 do scrupulus e 1/24 do solidum, nome dado à moeda romana de ouro puro.

A siliqua tinha o peso aproximado de 0,19 gramas. Assim, quando modernamente se pretendeu estabelecer um valor em gramas para o quilate, bastou arredondar o valor da antiga siliqua para 0,2 gramas, ou 200 miligramas. O quilate persiste até hoje como unidade para pesar gemas e metais preciosos, embora seja aceito apenas temporariamente pelo Sistema Internacional de Unidades-SI. O quilate não tem símbolo.

A despeito do seu uso como unidade de massa, o quilate é mais conhecido como padrão de qualidade do ouro. O ouro puro é um metal mole. Para ser usado em joalheiria precisa ser ligado a um outro metal que lhe dê mais resistência. Como o solidum era uma moeda de ouro puro de 24 siliquae (quilates) passou-se a usar o quilate para significar a quantidade de ouro numa liga desse metal. O ouro 18 quilates, por exemplo, é composto por 18 partes de ouro puro e 6 partes de outro metal. Assim pode-se ter uma jóia de ouro 18 quilates (liga metálica com 75% de ouro) pesando, por exemplo, 50 quilates (10 gramas).

Dia do Ouvidor

Ouvidor é alguém cuja função é ouvir. Parece óbvio, mas embora a figura do ouvidor exista no País desde a época do Brasil colônia, apenas modernamente a palavra tem sido empregada em sentido próprio, ou seja, para designar a pessoa encarregada de ouvir e encaminhar as demandas dos cidadãos.

Segundo a ABO – Associação Brasileira de Ouvidores, a primeira ouvidoria pública brasileira foi criada em 1985, na cidade de Curitiba. Aqui no Estado de São Paulo o Procon foi o primeiro órgão público a criar a sua ouvidoria, em 1992. A segunda ouvidoria do Estado foi a do Ipem, criada em 1993.

Na verdade, a função de ouvidor pode ter centenas de anos em outros países, mas aqui no Brasil passa a ter importância efetiva na medida em que os direitos do consumidor começam a ser reconhecidos. Aliás, não é coincidência que Procon e Ipem tenham sido os primeiros órgãos públicos do Estado de São Paulo a terem ouvidores. Ambos os órgãos têm como missão a proteção dos direitos do consumidor.

Não seria exagero dizer que o conceito mesmo de cidadania, aqui no País, deve muito à mobilização e à conscientização da sociedade em função das questões do consumo e da luta por relações justas e equânimes entre fornecedores e consumidores. O ouvidor, portanto, em razão do ofício, mas também por definição e vocação, acaba cumprindo o papel de verdadeiro catalisador e promotor da cidadania.

Medições estranhas: Batimetria

Não, não se trata de um artefato usado pelo Batman. O “bat” de batimetria não é palavra da língua inglesa, mas vem do grego bathys, que significa profundo. Batimetria é o conjunto de técnicas, métodos e instrumentos destinados a medir a profundidade e a mapear o leito dos oceanos, lagos e rios.

Além dos geógrafos, geólogos e oceanógrafos, muitos outros profissionais têm interesse na batimetria, entre eles os marinheiros, pescadores e até caçadores de tesouros dos navios naufragados.

No passado a batimetria era muito limitada. Para medir profundidade eram utilizadas varas, ou então longas cordas nas quais se faziam nós a intervalos conhecidos como braças. Ou seja, um método bem pouco eficiente. Hoje temos a tecnologia do Sonar, “Sound Navigation and Ranging”, desenvolvida no começo do século passado para descobrir submarinos. Funciona assim: Um aparelho emissor de ultra-sons (ondas de alta frequência)  acoplado a um receptor de som, é colocado numa embarcação. O som emitido percorre a água, reflete no leito submerso (ou em algum corpo sólido), retorna e é captado pelo receptor. O receptor registra a variação de tempo entre a emissão e a recepção do som e calcula a distância entre a embarcação e o objeto.

Os batímetros permitem diferentes métodos de medição:

Topobatimetria: Usa-se um bastão apoiado no leito, com uma estação topográfica na margem colhendo os dados. É utilizado apenas em leitos rasos.

Ecobatimetria simples ou monofeixe: Usa de uma a duas freqüências sonoras ao longo de um perfil. O registro de posição é por GPS. Um software captura e análisa os dados.

Ecobatimetria multiplo ou multifeixe: Funciona como o monofeixe, só que usa toda uma faixa de frequências e atua por varredura, cobrindo uma determinada área. Por ser muito mais rápido que o monofeixe, é indicado para cobertura de grandes áreas.

Batímetro a laser: Tem o mesmo princípio do Sonar, porém usa a luz direcionada de um laser ao invés do som. Existem modelos aerotransportados usados em aviões para medir a topografia da superfície, e não apenas os leitos submersos.

Dia Internacional da Mulher

Olhando rapidamente para a ilustração, não vemos muita diferença entre as duas cenas. Afinal os costumes mudam com a época, mas a mulher continua sendo mulher, não é mesmo? Bem, isso depende de como se lida conceitualmente com o tema. O Dia Internacional da Mulher não comemora o dia da fêmea humana. Esta, sim, tem permanecido a mesma durante os últimos milênios. De fato, o que se pretende assinalar com esse dia é a dimensão social e cultural da mulher, e isso tem mudado bastante, graças às próprias mulheres.

Basta lembrar que num passado recente as mulheres não tinham, por exemplo, direitos civis! Não estamos falando da idade média, mas do início do século XX, menos de cem anos! E isso acontecia com a mulher européia, americana, ocidental! No oriente, dependendo do lugar, as mulheres ainda hoje são consideradas incapazes e tratadas com inacreditável brutalidade.

Diferentemente de outras datas comemorativas, boas apenas para movimentar o comércio, o Dia Internacional da Mulher tem valor intrínseco.  Ele é um marco mnemônico da longa e árdua luta das mulheres por igualdade civil e pelo direito de ter reconhecidas as suas peculiaridades. Ou seja, 8 de março é uma data que vale mesmo a pena comemorar!