Archive for the ‘Conceitos de metrologia’ Category

Olimpíada se faz com esporte e metrologia!

2 de agosto de 2016

arosolimpicos

Pela primeira vez na história, os jogos olímpicos e paraolímpicos estão sendo realizados no Brasil (o termo oficial é “paralímpico”, mas vamos evitá-lo por amor à etimologia). Você, provavelmente, já sabe tudo sobre Olimpíadas: Sabe que os jogos começaram na Grécia antiga, foram interrompidos ainda na antiguidade e retomados apenas no século XIX pelo Barão de Coubertin… Por isso não vamos abordar essa longa história aqui. Vamos falar de metrologia…

Nesta olimpíada são 42 modalidades olímpicas e 19 paraolímpicas! É competição que não acaba mais! Pense no número de regras que cada modalidade tem, e na incrível quantidade dessas regras que estabelecem medidas. Pense nas dimensões dos campos, das quadras, dos ringues, dos tatames, das piscinas, das pistas… E também nas especificações das redes, dos obstáculos, das balizas, dos dardos, dos discos, das bolas, das varas, das canoas, das velas… Pense nas regras que envolvem tempo, velocidade, altura, comprimento, peso, temperatura, volume, profundidade, força, pressão e até nos parâmetros biométricos dos atletas… Tudo isso aliado a um arsenal de instrumentos para realizar todas essas medições: Metros, trenas, cronômetros, paquímetros, manômetros, balanças de vários tipos, esfigmomanômetros, dinamômetros, termômetros… Ufa! É muita medição!

Na verdade, parece que não há competição sem medição! O Barão de Coubertin defendia que em uma competição não importava vencer, mas sim competir. Hoje, entretanto, vencer tornou-se fundamental, e o que separa a vitória da derrota, o primeiro do segundo lugar é, na maioria das vezes, a precisão das medições. Então, com todo respeito ao lema do famoso Barão, podemos atualizá-lo afirmando: Numa competição, o importante é medir!

Se você ainda não está por dentro de tudo sobre as Olimpíadas, acesse os sites:

COB – Comitê Olímpico do Brasil

Brasil 2016 – Portal Oficial do Governo Federal

 

Medições fabulosas: O Vulcão e a Geleira.

28 de julho de 2016
vulcaoegeleira

A imagem acima (e também o texto) foi inspirada nas magníficas paisagens da Islândia.

Era uma vez, em uma distante ilha do Mar da Noruega, um vulcão que começava a se formar. Com um longo rugido entrecortado por soluços, a fenda que lhe dera origem expulsou cinzas e fumaça espessa aos borbotões, seguidas por um derrame de lava pastosa que abriu caminho lentamente pelo gelo. Esse foi o primeiro contato do novo vulcão com a geleira que o envolvia. Sim, lá estava ela, um gigantesco glaciar compacto e ancestral, que há milênios ocupava o sul da ilha.
Passaram-se alguns anos de mútua indiferença. Nem a geleira, nem o vulcão tomaram conhecimento um do outro. Finalmente, após um período particularmente ruidoso em que o vulcão erguera o seu cone acima das elevações mais próximas, a geleira condescendeu em notá-lo.
– Você acordou? – Perguntou a geleira – Em tom quase afetuoso.
– Acordei você? – Devolveu a pergunta o jovem e impetuoso vulcão .
– Eu nunca durmo – respondeu a geleira. Embora não pareça, estou sempre em movimento. Isso de dormir é com os vulcões. Vocês dormem muito…
– Pois eu acabei de surgir das entranhas da mãe Terra, e tenho energia e calor de sobra para permanecer acordado e até para transformar você num lago fumegante.
– Calor? – Riu a geleira – Não conheço essa palavra.
– Mas deveria! O gelo frágil de que você é feita não resiste a meros dois ou três graus acima de zero. Você não teme o imenso calor do magma?
– Você está enganado, meu amigo! Começo a derreter quando a temperatura ultrapassa 273,15 K.
– Não sei nada de 273,15 K. Que diabo de temperatura é essa?
– Temperatura termodinâmica. Kelvin, meu caro, falo da escala kelvin!
– Quer dizer que 273,15 graus kelvin correspondem a zero graus Celsius?
– Não se fala em graus kelvin! A escala kelvin é absoluta, seu ponto zero é o zero absoluto, a menor temperatura que um corpo pode atingir no universo, portanto não é dada em graus. O grau é usado apenas para escalas comparativas como o Celsius, ou no arcaico e ultrapassado Fahrenheit.
– Mas 273 K equivalem ou não a zero graus Celsius?
– Sim, equivalem. E a conversão de grau Celsius para a escala kelvin é muito fácil, basta somar 273,15. Se você quiser pode arredondar para 273. Mas não me pergunte a equivalência entre eles e o tosco Fahrenheit. Recuso-me a responder.
– Que seja! De qualquer modo o seu gelo irá sublimar quando eu lançar sobre ele toneladas de lava ardente a mais 1.000 °C ou, como você prefere, a mais de 1.273 K. Posso transformar você num prato de sopa…
– Ora, ora! Mas que sujeito enfezado! – Zombou a geleira. – Você fala de maneira tão absoluta que deveria adotar o kelvin em lugar do Celsius. Você precisa aprender a comparar e a relativizar as coisas!
– Relativizar? – Perguntou o vulcão, um tanto embaraçado.
– Sim! Veja bem: Você acabou de nascer, enquanto eu tenho quase três mil anos. Você atingiu há pouco os duzentos metros de altura, enquanto minha camada de gelo pode chegar a mil metros de espessura. Enfim, você derreteu à sua volta uma área cujo raio terá uns dez quilômetros, mas eu me estendo por mais de oito mil quilômetros quadrados… E para o seu governo, você não é o único vulcão por aqui. Há outros, bem mais antigos e mais sábios, e nenhum deles achou que poderia me derreter.
– Bem, bem – Gaguejou o vulcão – Eu não sabia de nada disso… Eu só estava brincando…
– Não se preocupe – Contemporizou a Geleira – Perdoo a sua juventude. Voltaremos a conversar quando você for mais velho, digamos, daqui a uns cem anos… Se você estiver acordado.
– Cem anos? Combinado! Voltamos a conversar daqui a cem anos se eu estiver acordado, e se o efeito estufa não tiver reduzido você a um pote de sorvete…

Moral da história: A geleira pode ter razão, mas a última palavra, parece, é mesmo do vulcão…

Horóscopo Metrológico – Leão

14 de julho de 2016

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Leão – 24 de julho à 23 de agosto

Leão, do elemento Fogo, tem como característica principal o PODER. E a própria encarnação do vigor e da pujança, e tem a potência e o senso de oportunidade para a conquista. No horóscopo metrológico Leão está associado à grandeza Potência, cuja unidade SI é o Watt, símbolo W, definido como “Potência desenvolvida quando se realiza, de maneira contínua e uniforme, o trabalho de 1 joule em 1 segundo”.

A máquina à vapor, e depois os motores elétricos e à combustão interna, representam bem o signo de Leão.

Horóscopo Metrológico – Câncer

15 de junho de 2016

cancernvCâncer  – de 21 de junho à 23 de julho

Câncer, do elemento Água, tem na SENSIBILIDADE a sua principal característica, o que o leva a ser protetor e compassivo, e a suportar sobre si as dores alheias assim como suporta a imensa pressão das profundezas do oceano. No horóscopo metrológico Câncer está associado à grandeza Pressão, cuja unidade SI é o Pascal, símbolo Pa, definido como “Pressão exercida por uma força de 1 newton, uniformemente distribuída sobre uma superfície plana de 1m² de área, perpendicular à direção da força”.

A prensa, máquina utilizada desde a antiguidade para extrair azeite e que hoje tem inúmeras aplicações, representa bem o signo de câncer.

Medições fabulosas: A revolta dos prótons.

30 de maio de 2016

 

Era uma vez um próton pretensioso que vivia em um núcleo de Urânio 238.  Apesar de serem uns caras positivos, os prótons são irritadiços e vivem se estranhando, se repelindo. Para melhorar essa convivência é que os nêutrons, que são os primos tranquilões dos prótons, fazem os seus quarks circularem glúons, alegremente, entre o pessoal. Como o nome sugere, o glúon é uma espécie de cola social (mais ou menos como a cerveja entre nós) que mantém todo mundo junto.

Acontece que em um núcleo de urânio superpovoado o ambiente sempre fica pesado e instável. O próton, cada vez mais estressado, já não aguentava mais tanta gente se espremendo ali. Surtou!

– Preciso sair daqui! Sou um bárion! – Bradou o próton com a arrogância de um verdadeiro barão.  –  Quero viver num ambiente refinado, sofisticado, exclusivo!

Foi então que resolveu convidar um companheiro, cujas ideias e interesses eram semelhantes aos seus, para fugirem juntos daquela casa de loucos, digo, de hádrons.

– Olha, irmão – falou o próton – vamos levar dois nêutrons com a gente. Assim, se acontecer qualquer desentendimento entre nós, eles seguram a onda (no caso, a partícula…).

– Tudo bem – concordou o próton convidado – mas desconfio que se nós fugirmos, este núcleo nunca mais será o mesmo… E vai dar muito falatório!

– Não estou preocupado se vai dar falatório ou se vai dar Tório. Vamos partir! O universo quântico nos espera! – Falou o primeiro próton, que gostava de frases de efeito.

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E assim fizeram. Convenceram dois nêutrons a encararem a aventura (nêutrons topam qualquer parada), deram ao grupo o nome de partícula alfa e caíram, digo, decaíram no mundo. Nem mesmo à força (nuclear forte) os quarks e glúons conseguiram evitar o princípio de desintegração daquele núcleo familiar, ou daquela família nuclear.

Mal se viu livre a partícula alfa começou a procurar por elétrons desgarrados. É que não dá para criar um átomo de respeito sem ter alguns desses léptons esvoaçando em volta do núcleo. Com a probabilidade a seu favor, logo acharam dois deles. Formaram, assim, um belo átomo de Hélio, estável e elegante, que de tão orgulhoso deixou de interagir com os átomos de outras substâncias… E os prótons finalmente viraram nobres e viveram felizes para sempre…

Mas a história não termina aqui. Em outros átomos de urânio, vizinhos àquele primeiro, o movimento se alastrou. Milhões de núcleos decaíram. Milhões de partículas alfa (o nome pegou) escaparam. Enquanto isso o primeiro núcleo de Urânio 238, que já virara Tório 234, sofreu mais um abalo: Outro próton, insatisfeito com a sua situação, em vez de fugir resolveu fazer terapia alquímica e se transmutar num nêutron, e no processo deixou escapar um pósitron e um neutrino! O caso ficou conhecido, nos meios radioativos, como a fuga da partícula β+ (beta mais).

Depois de mais esse escândalo o Tório 234 não conseguiu se manter. Decaiu para Protactínio 234. A crise, entretanto, só aumentava. Numa catastrófica sucessão de fugas de partículas alfa e partículas beta, o núcleo foi sofrendo seguidas transmutações: Tório 230, Rádio 226, Radônio 222 e assim por diante. Passou pelo Polônio, pelo Bismuto, pelo Tálio… Finalmente, exausto e empobrecido, o núcleo original acomodou-se como um modesto, porém estável, átomo de Chumbo 206. A transmutação, quem diria, não é maluquice de alquimista…

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Nós, aqui do Almanaque, medimos alguns episódios desse dramático processo em becquerels (símbolo Bq), que é a unidade SI para expressar a “atividade de um material radioativo no qual se produz uma desintegração nuclear por segundo”. Também tomamos cuidado com a contaminação do ambiente e de nós mesmos, porque radiação é coisa perigosa. Para isso monitoramos a dose absorvida pelos objetos em grays (símbolo Gy) que equivale à “dose de radiação ionizante absorvida uniformemente por uma porção de matéria, à razão de 1 joule por quilograma de sua massa”. Além disso monitoramos a radiação absorvida por nós mesmos em sieverts (símbolo Sv) que é o “equivalente de dose de uma radiação igual a 1 joule por quilograma”. Mas não se preocupem, estamos todos bem!

Moral da história: Para o moral da história recorremos ao filósofo pré-socrático Heráclito de Éfeso, que dizia em bom e velho grego: Panta rei, panta corei! (tudo flui, nada persiste).

Horóscopo Metrológico – Gêmeos

13 de maio de 2016

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Gêmeos – 22 de maio à 21 de junho

Gêmeos, do elemento Ar, tem como principal característica a COMUNICAÇÃO. É representado por dois irmãos idênticos com diferentes personalidades, polos opostos entre os quais há constante troca de energia. No horóscopo metrológico o signo Gêmeos está associado à grandeza Corrente Elétrica, cuja unidade SI é o Ampère, símbolo A, definido como “Corrente elétrica invariável que mantida em dois condutores retilíneos, paralelos, de comprimento infinito, de área de seção transversal desprezível e situados no vácuo a 1 metro de distância um do outro, produz entre esses condutores uma força igual a 2 × 10−7 newton por metro de comprimento desses condutores”.

O magneto, usado desde a antiguidade nas bússolas, é o que melhor representa o caráter de Gêmeos.

Horóscopo Metrológico – Touro

15 de abril de 2016

 

TOURO – 21 de abril à 21 de maio

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Touro, do elemento Terra, tem como principal característica a capacidade de REALIZAÇÃO. É a personificação da estabilidade e da persistência. Touro realiza seus objetivos à custa do trabalho contínuo e sistemático. Assim, no horóscopo metrológico Touro está associado à grandeza Trabalho, cuja unidade SI é o Joule, símbolo J, definido como “Trabalho realizado por uma força constante de 1 newton que desloca seu ponto de aplicação de 1 metro na sua direção”.
O arado, antiga máquina agrícola utilizada até hoje para trabalhar a terra e torná-la produtiva, representa bem o signo de Touro.

Medições fabulosas – O Lobo e o Cordeiro.

7 de abril de 2016

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Esta fábula atribuída a Esopo foi reescrita por La Fontaine e, no Brasil, por Monteiro Lobato.  Aqui ela vai adaptada ao nosso tema principal, a Metrologia.

Era uma vez um lobo alfa que conduzia a sua alcateia quando avistou um cordeiro bebendo num riacho. O lobo gostava de aparentar nobreza e civilidade para o seu eleitorado, por isso achou melhor encontrar alguma desculpa para devorar o cordeiro em vez de atacá-lo sem mais nem menos.

– O que significa isso? – perguntou o lobo ao cordeiro, com fingida indignação, ao aproximar-se do riacho – Você está deliberadamente sujando a água que pretendo beber! Isso é imperdoável!

– Mas não é possível! – Respondeu o assustado cordeiro – O senhor está a montante do fluxo de água, enquanto eu estou a jusante, de modo que a água escoa do senhor para mim, e não o contrário.

– Escute aqui, seu tratante – retrucou o lobo, embasbacado com o argumento – você está querendo me confundir com esse negócio de montante, jusante, fluxo e não sei mais o quê! Eu não perdoo enganadores do seu tipo!

– Desculpe, não quero enganar ninguém – disse o cordeiro – quando se trata de vazão, esses são os termos adequados. É o que dizem os manuais de hidrologia e de metrologia em dinâmica de fluídos.

– Pode até ser! – Concordou com relutância o lobo, que não entendia do assunto mas não queria admitir isso na frente do seu séquito – Mesmo assim, ainda existe o fato de que a minha família aqui também quer beber, e você está tomando toda a água do riacho! Não admito tamanho egoísmo!

– Eu não poderia beber toda a água, mesmo que quisesse! – Defendeu-se novamente o cordeiro, cada vez mais temeroso – Embora este seja um córrego realmente pequeno, estimo a sua vazão em uns oitenta metros cúbicos por hora, o que dá mais de vinte litros por segundo. Nem mesmo um elefante conseguiria beber tanta água… Além do mais, eu já estou mesmo de saída…

– Não pense que você vai se safar assim, seu pedante! – Rosnou o Lobo – Acontece que eu não perdoo cordeiro metido a sabichão, ainda mais na hora do almoço!

E com esse argumento primoroso, o lobo pulou sobre o cordeiro. Os outros membros da alcateia, que também esperavam participar do banquete, acharam a atitude do seu líder perfeitamente justificada e todos se regalaram.

Moral da história: “Contra a força não há argumento”, ou, para quem prefere um dístico: “Contra o arbítrio do mais forte, não há razão que importe”.

 

Horóscopo Metrológico – ÁRIES

16 de março de 2016

Sabemos que é inadequado e pouco recomendável vincular a metrologia à astrologia. Afinal, a metrologia é uma ciência, enquanto a astrologia é um sistema de crenças. A primeira pretende a objetividade, enquanto a segunda prima pela subjetividade. Por outro lado, é inegável que a astrologia é muito mais conhecida e cultuada. Por isso resolvemos pegar carona no apelo “astro pop” da astrologia (perdoem o trocadilho) para divulgar conceitos metrológicos, mas sem qualquer compromisso de referendar (ou criticar) os seus postulados.

Começamos com Áries, o primeiro signo do zodíaco, e a cada mês publicaremos o post do signo correspondente. Na medida em que forem sendo publicados, os posts ficarão reunidos na página “Horóscopo Metrológico”, no menu “Páginas” à sua direita.

ÁRIES – 21 de março à 20 de abril

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Áries, do elemento Fogo, é o primeiro signo do zodíaco. Sua principal característica é a INICIATIVA. Áries é o líder que não se desvia dos obstáculos. Força a passagem e cria os seus próprios caminhos. Por isso, no horóscopo metrológico, Áries está associado à grandeza Força, cuja unidade é o Newton, símbolo N, definido como a “Força que comunica à massa de 1 quilograma a aceleração de 1 metro por segundo, por segundo”.

O aríete, antiga máquina de guerra utilizada para derrubar os portões dos castelos sitiados, representa bem o caráter de Áries.

Medições fabulosas – O Fungo e a Bactéria

27 de janeiro de 2016

 

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As bactérias são esses bastõezinhos e o fungo é essa estrutura maior. Não estão em escala.

Era uma vez uma bactéria que vivia tranquilamente numa colônia de Lactobacilli. Ela e o restante da comunidade haviam acabado de criar o belo queijo onde habitavam, quando um numeroso grupo de fungos Penicillium apareceu por lá. A bactéria não gostou nada daqueles penetras na sua festa.

– Que negócio é esse, Senhores Fungos? Que fazem aqui? Quem convidou vocês?

– Calma, Dona Bactéria, somos decoradores. Este queijo recém produzido ganhará uma bela coloração azul esverdeada, típica de um legítimo roquefort. Estamos aqui para ajudar…

– Isso é conversa fiada! Nós não precisamos da ajuda de nenhum mofo para fazer o nosso trabalho. Aliás, se é apenas para decorar, não precisava vir tanta gente. Em quantos vocês estão?

– Quantos? Ora, essa é uma pergunta difícil. Você sabe muito bem como somos diminutos e numerosos, e que não existe maneira de expressar quantos somos. Aliás, o mesmo se dá com a sua espécie, não é mesmo?

– Engano seu, Levedura invasora!

– Bolor! Por favor, sou um bolor! – Reclamou o Penicillium roqueforti.

– Esta bem, Fungo, não precisa fungar! Mas existe, sim, uma maneira bastante eficaz de expressar quantidades desse tipo. Basta recorrer ao mol.

– O mol? – Admirou-se o fungo.

– Sim! – Atalhou a bactéria –  O mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 quilograma de carbono 12.

– Espere um pouco! – disse o fungo –  Se não me engano, 12 gramas de isótopo de carbono 12 contém 6.022 × 1023 átomos, ou seja, é a famosa constante de Avogadro!

– Isso mesmo! Até que para um fungo você é bem informado.

– Ora! Os fungos são muito cultos. Onde existem livros, lá estamos nós. Adoramos as bibliotecas.

– Nós também valorizamos a cultura – vangloriou-se a bactéria – Todos conhecem as famosas culturas bacterianas… Mas voltando ao assunto, para usar o mol é preciso deixar claro qual é a entidade elementar que se está contando: Átomos, moléculas, fungos…

– Mas os fungos são seres vivos, não são meras coisas! – Protestou o fungo.

–  Para mim isso não tem importância! – Retrucou a bactéria –  O mol funciona mais ou menos como a dúzia. Se eu quiser, posso falar em uma dúzia de grãos de areia ou um mol de grãos de areia; posso falar em uma dúzia ou um mol de moléculas de água, de átomos de enxofre… O mol é isso: Uma quantidade muitíssimo grande de qualquer coisa muitíssimo pequena.

– Sinto muito, mas acho que o mol só é usado em química, em estequiometria! Nunca ouvi falar em expressar quantidades de fungos ou qualquer outro ser vivo usando o mol. Acho que nem mesmo os vírus, que nem sequer são entes vivos, costumam ser quantificados dessa maneira.

Alguns vírus micófagos que estavam por ali de bobeira ouviram a conversa e sentiram-se ofendidos… E como eles são sabidamente vingativos, logo todos os bolores estavam infectados e não puderam embolorar o queijo, que com isso não se tornou um roquefort (malgrado nosso). Já a bactéria, feliz da vida, foi contar às outras como conseguira se livrar de meio mol de fungos atrevidos.

Moral da história: As bactérias são seres muito estranhos, os fungos são ainda mais esquisitos e os vírus… bem, não falemos nos vírus.

 


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