Archive for the ‘Metrologia’ Category

50° Aniversário do Dia Mundial das Telecomunicações e da Sociedade da Informação

17 de maio de 2019

À esquerda, o poster da primeira comemoração do WTD (ano de 1969).    À direita, o poster do 50° aniversário do WTISD,  em 2019.

Hoje, 17 de maio de 2019, o mundo celebra pela 50ª vez o Dia Mundial das Telecomunicações e da Sociedade da Informação.

O dia marca a fundação, no dia 17 de maio de 1865, da International Telecommunication Union – ITU, organização destinada a padronizar e regular os assuntos relativos ao uso das ondas de rádio e telecomunicações internacionais. A ITU é hoje a organização internacional mais antiga do mundo, e é a agência especializada da ONU para tecnologias da comunicação e informação.

Resumidamente a ITU está assim estruturada:

Radiocomunicações (ITU-R): Responsável pela gestão do espectro de radiofrequência internacional e recursos de órbita de satélite mediante a elaboração de normas para o uso eficaz do espectro de radiofrequências.

Desenvolvimento (ITU-D): Responsável por ajudar a difundir o acesso equitativo, sustentável e barato à infraestrutura e aos serviços de tecnologias de informação e comunicação, com a finalidade de garantir a todos o direito à comunicação.

Normatização (ITU-T): Responsável pela elaboração, a partir do diálogo com o setor industrial, de padrões e normas consensuais sobre tecnologia que garantam o funcionamento, a interoperabilidade e a integração dos sistemas de comunicação em todo mundo. Responsável, também, pelas famosas ITU-T Recommendations series (de A à Z).

A cada aniversário da ITU um tema atual é escolhido, e os eventos que o celebram  ocorrem em todo o mundo. O tema de 2019 Bridging the standardization gap “BSG” (Transpondo o fosso da normalização) permitirá estimular a participação dos países em desenvolvimento no processo de elaboração de normas da ITU, capacitar especialistas locais no processo de padronização e promover a implementação de padrões internacionais nos países em desenvolvimento.

O objetivo geral do programa BSG é abordar as disparidades na capacidade dos países em desenvolvimento em relação aos desenvolvidos para acessar, implementar e influenciar os padrões internacionais da ITU. O programa BSG visa facilitar a participação eficiente dos países em desenvolvimento no processo de elaboração de normas da ITU, disseminar informações sobre os padrões existentes e ajudar os países em desenvolvimento na implementação de padrões.

Pois bem, você faz ideia de quanta metrologia, quanta tecnologia em sistemas de medição essa gigantesca e complexa organização internacional desenvolveu ao longo dos seus 50 anos de existência? Pois então dê uma olhada na ITU-T Recommendations serie O. Se você é do ramo e ainda não conhece, vale a pena uma visita.

 

 

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O Papel do Livro e outras impressões

23 de abril de 2019

No post anterior falamos da gramatura do papel. Aqui vamos falar da padronização internacional dos tamanhos dos papéis segundo a norma ISO 216 (no Brasil, norma ABNT NBR NM – ISO 216). É importante esclarecer que a norma se aplica a formatos acabados de papel para uso administrativo e técnico, mas não necessariamente a jornais, livros e outros impressos.

Indo direto ao assunto: Quem nunca ouviu falar em “folha de sulfite tamanho A4“? Pois é disso que trata a norma! Ela define os conceitos e os formatos das folhas de papel das séries  ISO-A e ISO-B. Aqui vamos abordar apenas a série ISO-A, mais comum.

Os papéis acima têm diferentes texturas, densidades, gramaturas, aplicações. Todos, porém, têm o mesmo formato: série ISO-A. Mas afinal, o que há de tão especial no formato ISO-A?

Para começar, utiliza-se as unidades de medida do SI (no caso, o metro). O formato é retangular. A divisão do lado maior pelo lado menor é sempre igual a √2. A série A tem início com o formato tamanho A0, com área de 1 m². Os demais tamanhos (A1; A2; A3; A4 etc.) são obtidos dividindo-se ao meio o formato A0, (corte paralelo ao lado menor), sucessivamente, mantendo-se assim a similaridade de formato e metade da área do tamanho anterior.

Muito bem bolado! O “pulo do gato” foi construir um retângulo a partir de um quadrado, usando para isso as dimensões da diagonal e de um lado do quadrado. Acompanhe passo a passo:

No desenho acima, traçamos a diagonal y do quadrado de lado x. Usando a medida da diagonal y formamos o retângulo de base x e altura y. Pronto! chegamos ao formato da série ISO-A.

Agora, observe que a diagonal e dois dos lados do quadrado formam um triângulo retângulo, onde a hipotenusa é y e os catetos são x. Aplicando o teorema de Pitágoras temos que =+, ou seja, =2x².  Extraindo a raiz quadrada de ambos os termos (√y²=√2x²) obtemos… y=x√2. E como √2=1,4142 temos que y=1,4142x. É essa relação que confere proporcionalidade ao formato ISO-A.

Restou, ainda, saber porque os lados do A0, a partir do qual todos os demais tamanhos são definidos, têm essas medidas. Acontece que o A0 precisava ter uma área de 1m² para facilitar os cálculos, pois a gramatura é definida em g/m². Observe:

A área do retângulo é igual ao seu comprimento vezes a sua largura, (no caso, lados y e x). Em metros fica y m X x m=1 m² (y metros multiplicado por x metros igual a um metro quadrado).

Como y m=1,4142x m podemos escrever 1,4142x m X x m=1m², ou seja, 1,4142x² m²=1 m². Extraindo-se a raiz quadrada (√1,4142x² m²=√1 m²) temos que 1,189x m=1 m e que, portanto, x m=1 m/1,189=0,841 m. Daí, se x m é 0,841 m então y m será 1,4142 X 0,841 m=1,189 m. Obtivemos as medidas dos dois lados do A0: 1,189 m e 0,841 m.

O sistema é tão bom que é incompreensível que os EUA não o tenham adotado. Mas, pensando bem, eles também não adotaram o SI, não é… Sorry.

 

O Papel do Livro

22 de abril de 2019

O Dia Mundial do Livro e do Direito do Autor, criado pela UNESCO em 1995, é comemorado anualmente em 23 de abril, dia do falecimento de Cervantes, de Shakespeare e outros escritores importantes. A cidade de Sharjah, nos Emirados Árabes Unidos, foi escolhida como a Capital Mundial do Livro de 2019.

Discorrer sobre o papel do livro na história humana é uma tarefa gigantesca que, obviamente, não cabe em um post. Por isso, não vamos falar sobre o papel do livro, mas sobre alguns aspectos metrológicos do papel de que o livro é feito.

Papéis podem ser feitos de diferentes tipos de matéria prima e ter diferentes tipos de acabamento (papel couché, pólen, offset, sulfite etc.), porém, um dado fundamental é a sua “gramatura”.

A gramatura é a relação entre a massa (peso) do papel e a sua área, e é expressa em gramas por metro quadrado (g/m²). Para uma obra muito extensa opta-se por um papel mais fino e leve, caso contrário a espessura e o peso do livro o tornariam de difícil manuseio. Um livro de arte, entretanto, exige papel mais espesso e mais denso, caso contrário as imagens podem aparecer no verso da folha impressa.

Para medir a gramatura do papel é preciso, entre outras coisas, de uma balança de precisão. Prepara-se uma amostra do papel, por exemplo, um quadrado de 10 cm de lado (usa-se régua e esquadro para isso). Como 10 cm é igual a 0,1 metro, a área da amostra será 0,1 m x 0,1 m, ou seja, 0,01 m². Vamos supor que, após pesar a amostra, obtivemos o valor de 1,203 gramas. Basta, então, dividir esse valor pela área: 1,203 g / 0,01 m² = 120,3 g/m². É claro que para se obter resultados precisos deve-se fazer os ensaios conforme definidos pela norma ABNT NBR NM – ISO 536.

E o tamanho das folhas? Livros podem ser impressos em vários tamanhos e formatos, mas os papéis utilizados pela indústria gráfica, impressoras e copiadoras costumam obedecer ao Padrão Internacional de Tamanhos de Papéis. Poucos países deixam de adotar esse padrão, entre eles os EUA (o que não chega a ser novidade) e o Canadá! Mas este é um assunto para o próximo post.

 

 

 

Equinócio, Água Doce e Meteorologia

18 de março de 2019

Neste post vamos falar de três datas que, além de muito próximas, têm muita coisa em comum. São elas: 20 de março, que assinala o começo do outono; 22 de março, Dia Mundial da Água; e 23 de março, Dia da Meteorologia.

O dia 20 de março, como já foi dito, marca o fim do verão e o início do outono aqui no hemisfério sul. No hemisfério norte, ao contrário, a data assinala o término do inverno e o começo da primavera. Em astronomia o fenômeno é chamado equinócio, e ocorre quando o Sol, na sua órbita aparente em torno da terra, cruza o equador celeste (projeção do equador terrestre no céu).

O equinócio ocorre duas vezes no ano, em março (para nós, o início do outono) e em setembro (para nós, o início da primavera), e faz com que ambos os hemisférios da Terra sejam igualmente iluminados pelo Sol. Por esse motivo, nos equinócios o dia e a noite têm a mesma duração. O termo vem do latim aequinoctium, de aequus (igual) e nox (noite) e significa, justamente, “o dia em que a duração da noite é igual à do dia”.

O dia 22 de março, dia Mundial da Água, foi criado pela Assembleia Geral da ONU (A/RES/47/193 –  93ª reunião plenária de 22 de dezembro de 1992) conforme as recomendações da Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (Eco-92, Rio de Janeiro) contida no capítulo 18 da Agenda 21. A data visa promover a conscientização das pessoas, entidades e governos sobre a importância da conservação dos recursos de água doce. A cada ano um novo tema relativo ao assunto é escolhido.

Neste ano, o tema “Não deixar ninguém para trás” aborda a questão dos grupos em situação de fragilidade social, frequentemente marginalizados e negligenciados quando tentam acessar água potável segura, e que são formados quase sempre por mulheres, crianças, refugiados, idosos, povos indígenas, entre outros. A ONU afirma que “os serviços de água devem atender às necessidades dos grupos marginalizados e suas vozes devem ser ouvidas nos processos de tomada de decisão”.

Exemplo de mapa meteorológico (imagem por satélite) – INMET – Instituto Nacional de Meteorologia

O dia 23 de março é o Dia da Meteorologia, ciência que estuda a atmosfera terrestre, seus processos e fenômenos, e que entre muitas outras coisas faz a previsão do tempo. Por favor, não confunda com Metrologia, a ciência das medições. A palavra “meteorologia” vem do grego metéōros, que significa “elevado” (o céu), formado por meta, (acima, além), mais aeiro (ergo, levanto), mais logia (estudo).

E o que é que essas datas têm em comum? Bem, além do óbvio envolvimento que cada um desses temas tem com as medições, eles estão relacionados ao clima do nosso planeta. Sim, porque o fim do verão, para boa parte do território brasileiro, é o fim da estação chuvosa e o começo da estação seca. Isto nos remete diretamente à questão da conservação da água potável, cada vez mais escassa por conta da poluição e do aquecimento global, o que nos conduz aos fenômenos catastróficos que o desequilíbrio climático provoca, desequilíbrio esse que é estudado pela meteorologia e que pudemos sentir, recentemente, nos violentos temporais deste fim de verão. Simples, não é?

A Metrologia das Tempestades

21 de janeiro de 2019

Formação de cúmulo-nimbo com formato típico de “bigorna” Photo by Hussein Kefel, licensed under Creative Commons

Estamos em pleno verão, época em que as tempestades costumam se formar com mais frequência. Cerca de 70% das nuvens de tempestade, as famosas cúmulo-nimbo (ou cumulonimbus) ocorrem na primavera e no verão, quando a irradiação solar aquece intensamente a superfície e provoca grande evaporação de água. O interior dessa gigantesca formação de nuvens, cuja base escura é o prenúncio de tempestade, abriga ventos fortíssimos, raios e trovões, granizo e muita água.

A metrologia

Tamanho: As nuvens cúmulo-nimbo são enormes. Podem ter entre 10 km e 20km de diâmetro e chegar a mais de 12 km de altura e, excepcionalmente, atingir 20 km de altitude (um avião comercial voa a uma altitude média de 11 km).

Velocidade dos ventos: rajadas que podem chegar a mais de 100 km/h.

Temperatura: a partir de temperaturas de até a 40 °C próximo ao chão, chegam a 0 °C acima da base, aos 4 000 m de altitude, e até a 70 °C negativos no topo.

Precipitação (chuva): Cumulonimbus podem precipitar mais de 60 mm/h. Significa que em apenas 10 minutos a chuva produz uma lâmina de água de 10 mm de altura por metro quadrado. Em uma área de apenas 4 km² esse volume de água equivale a 40 000 000 litros, ou seja, 16 piscinas olímpicas.

Tempo de vida: O ciclo médio de vida entre a formação e a dissipação do cumulonimbus varia entre 30 min a 40 min.

Raios e trovões

Os raios e trovões são um capítulo à parte. As nuvens se eletrificam a partir da colisão entre cristais de gelo, água e granizo no seu interior. A maioria das descargas elétricas fica restrita ao interior da nuvem, mas cerca de 20% delas tocam o solo. Quando ocorre um relâmpago (parte luminosa visível do raio), a tensão elétrica associada pode chegar a 100 milhões de volts, e a corrente elétrica pode chegar a 30 kA (trinta quiloamperes), suficiente para acender 300 000 lâmpadas de LED de 800 lúmens!

Parte dessa energia é convertida em calor. A temperatura do canal ionizado, criado pelo percurso da descarga, é de 30 000 °C (mais de cinco vezes a temperatura na superfície do Sol, que é de, aproximadamente, 5 500 °C .  O calor expande o ar ao seu redor de maneira repentina e, após a descarga, o ar se resfria rapidamente e se contrai abruptamente. A brusca expansão e contração da massa de ar produz as ondas sonoras características do trovão.

Dependendo da intensidade do raio, da topografia do local e da distância, o trovão pode ser percebido como um simples estampido de curta duração ou por um ribombar cujas frequências ficam entre os 20 Hz a 120 Hz (20 hertz a 120 hertz), ou seja, sons muito graves. Próximo ao local da descarga o trovão pode exceder os 120 dB (cento e vinte decibels), um nível de potência sonora equivalente a uma banda de “heavy metal”. A propósito, o decibel (cujo plural pode ser decibels ou decibéis) é uma unidade logarítmica “em uso com o SI”.

A duração média do raio é cerca de 0,2 s (dois décimos de segundo). Como a velocidade da luz na atmosfera é de 1 080 000 000 km/h (arredondados) e a velocidade do som é de apenas cerca de 1 200 km/h (quase um milhão de vezes menor), nós vemos o relâmpago antes de escutarmos o trovão.

Mitos

Os raios e os trovões gerados pelas tempestades sempre despertaram o temor e a curiosidade, e aparecem com frequência em muitos mitos e lendas das antigas civilizações. Uma das mais pitorescas crenças da Europa medieval, e que perdurou até um passado recente, afirmava que a presença do sino protegia contra os raios, e o seu badalar os repelia. Acontece que na maioria das aldeias a igreja ou capela era a construção mais alta, e o campanário que abrigava o sino ficava muito exposto aos raios.

 

O sino, por esse motivo, protegia de fato a aldeia na medida em que recebia a maioria dos raios, mas a crença de que estes eram repelidos pelo dobrar dos sinos acabou vitimando centenas de monges incautos. Essa crença era tão arraigada que muitos sinos traziam uma gravação em seu corpo com a seguinte frase, em latim: Vivos voco, mortuos plango, fulgura frango. A frase significa: Convoco os vivos, pranteio os mortos, rompo os relâmpagos.

Agora é oficial! A 26ª CGPM aprovou a nova definição do quilograma!

23 de novembro de 2018

E não apenas isto! Em uma decisão histórica, representantes dos 54 Estados Membros do  Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) votaram e aprovaram, em 16 de novembro deste ano, uma das mais importantes revisões do Sistema Internacional de Unidades (SI), mudando a definição do quilograma, do ampere, do kelvin e do mol.

A decisão ocorreu na 26ª reunião da Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) em Versalhes, na França. Doravante todas as unidades do SI passam a ser definidas em termos de constantes fundamentais da natureza. Isso garante a estabilidade do SI para as futuras gerações e possibilita seu uso para o desenvolvimento de novas tecnologias, incluindo tecnologias quânticas.

As mudanças entrarão em vigor em 20 de maio de 2019, e porão fim ao uso de artefatos físicos para definir as unidades de medida do SI.

A consequência mais marcante dessa decisão diz respeito ao Protótipo Internacional do Quilograma (IPK), o famoso cilindro de platina e irídio conservado no BIPM e usado como definição do quilograma por quase 130 anos! Emblematicamente, o bom e velho IPK será finalmente aposentado e substituído por uma definição baseada na constante de Planck – a constante fundamental da física quântica.

Dia Mundial da Acreditação 2018

8 de junho de 2018

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Dia 9 de junho comemoramos o Dia Mundial da Acreditação. A data é uma iniciativa global estabelecida conjuntamente pela Ilac e pelo Fórum Internacional de Acreditação (IAF) para aumentar a conscientização sobre a importância da Acreditação. O tema deste ano é “Oferecendo um mundo mais seguro”. Confira!

Dia Mundial da Metrologia 2018

18 de maio de 2018

 

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O Dia Mundial da Metrologia celebra, anualmente, a assinatura da Convenção do Metro, em 20 de maio de 1875, por representantes de dezessete nações.

A Convenção criou a estrutura para a colaboração global na ciência da medição e em suas aplicações industriais. O objetivo original da Convenção do Metro – a uniformidade mundial das medições – permanece tão importante hoje quanto foi em 1875.

Este ano o Dia Mundial da Metrologia marcará o início oficial da campanha para a histórica revisão do Sistema Internacional de Unidades (SI) a qual, se espera, seja aprovada na 26ª Conferência Geral sobre Pesos e Medidas (CGPM) em novembro de 2018.

O tema “Evolução constante do Sistema Internacional de Unidades” foi proposto pelo INRIM – Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (Itália), justamente por representar uma das maiores mudanças no SI desde a sua criação. Já o pôster acima foi produzido pelo METAS – Eidgenössisches Institut für Metrologie (Suíça).

Ipem-SP passa a usar a marca Ilac-MRA

13 de abril de 2018

clique na imagem para acessar o site da Ilac

 

O Ipem-SP, por intermédio da Coordenação Geral de Acreditação (Cgcre) do Inmetro, recebeu, no início do mês de abril de 2018, permissão de uso da marca do Acordo de Reconhecimento Mútuo (MRA) da Cooperação Internacional para Acreditação de Laboratórios (Ilac). É a primeira vez que o Ipem-SP obtém o direito de uso de uma marca internacional. Isto significa que os laboratórios metrológicos acreditados do Ipem-SP têm a sua capacidade e competência técnicas reconhecidas internacionalmente.
Ilac é uma cooperação internacional de organismos de acreditação de laboratórios e de inspeção formada há mais de 30 anos para ajudar a remover barreiras técnicas comerciais. O acordo Ilac, do qual são signatários, atualmente, 94 países,  promove a aceitação dos resultados obtidos pelos laboratórios acreditados de modo que ensaios realizados em um produto no país de origem não precisam ser repetidos no país de destino, se ambos forem signatários do Ilac-MRA.

O pitoresco selo do Bureau Internacional de Pesos e Medidas

1 de dezembro de 2017

O BIPM – Bureau International de Poids et Mesures (Escritório Internacional de Pesos e Medidas) é uma organização internacional estabelecida pela Convenção do Metro em 1875 e situada no histórico Pavillon de Breteuil, na cidade francesa de Sèvres. Os estados membros do BIPM, o Brasil inclusive, atuam em conjunto sobre matérias relacionadas às medições científicas e padrões de medição nas áreas da descoberta científica, inovação, produção industrial e comércio internacional, visando a melhoria da qualidade de vida das pessoas e a sustentabilidade do ambiente global. Veja tudo sobre essa importantíssima organização metrológica no site do BIPM (apenas em inglês e francês). Na verdade, quase tudo. Abaixo fazemos algumas especulações sobre o significado do pitoresco “selo do BIPM”, que não se encontra no seu site.

Ao observar o selo vê-se, imediatamente, três figuras vestidas à moda dos antigos gregos. A figura feminina central é sem dúvida Urânia (Ουρανία) “a celestial”, uma das noves musas, conforme indicam o globo terrestre e o compasso ao seu lado. É a musa da astronomia, da matemática e das medições. Ela segura o padrão do metro, dividido em dez partes, acima da cabeça.

Urânia, estátua do Observatório Astronômico da UFRGS

A figura à esquerda é obviamente Hermes (Ἑρμής), conhecido como Mercúrio entre os romanos, mensageiro do Olimpo, condutor de rebanhos e de almas. Na mão direita segura o caduceu, bastão onde se enroscam duas serpentes, e na cabeça traz o pétaso alado (o pétaso era um chapéu usado pelos viajantes na Grécia antiga), que representa ainda hoje as atividades comerciais, pois o deus é, também, protetor dos comerciantes. Senta-se sobre um mapa, a indicar a sua vocação de viajante.

Mercurio, de Giambologna, no Museo Nazionale del Bargello, Firenze

Quanto à figura feminina sentada à direita, é possível distinguir claramente ao seu lado a bigorna, o malho e a roda dentada, que a caracterizam como uma alegoria da indústria. Na dobra da sua perna esquerda, cruzada sobre a direita, repousa o que parece ser um feixe de rocas de fiar. Veja, abaixo, uma representação mais precisa da roca no belo quadro do pintor francês William-Adolphe Bouguereau.

La Fileuse (a fiandeira) – 1873

A personagem representada no selo do BIPM poderia muito bem ser Atena (Αθηνά), a belicosa deusa da civilização, da sabedoria e da justiça, e a quem se atribuía, entre muitas outras coisas, a tecelagem e as artes da indústria (tecné), embora os conhecidos signos de Atena (a coruja, as armas, a égide) não estejam presentes.

Atena, estátua na entrada da Academia de Atenas, Grécia.

Já o mote “ΜΕΤΡΩ ΧΡΩ” (pronuncia-se metro cro) é atribuído a Pítaco de Mitilene, um general grego que viveu entre 640 a 568 a.C. Pode-se traduzir μετρω χρω como “use a medida”. O termo  μετρω (metro) traduz-se por “contar, medir”, enquanto a tradução de χρω (cro) pode significar, como em χρωστώ (pronuncia-se crostó), “eu devo”. Então, numa tradução livre, o lema do BIPM pode ser entendido como  “Devo medir” ou “Deve-se medir”!