Fisica para o Ensino médio

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1.7 A importância em medir

No texto acima, o comentário feito por Lord Kelvin em uma palestra é importante, ele passou boa parte da sua vida envolvido na elaboração de vários equipamentos de medida. Kelvin fez mais do que qualquer outro especialista em eletricidade até sua época, ele criou métodos e aparelhos precisos, para realizar medições. Quando ele fala, “. . .que quando se pode medir aquilo de que se está falando, e exprimir essa medida em números, então ficamos sabendo algo a seu respeito. . .” ele está definindo o que hoje entendemos como grandeza física. Ao realizarmos medidas em algum experimento -ou um fenômeno-, estamos colhendo informações, para que isto ocorra, precisamos ter critérios claros e universalmente aceitos, e que eles sejam aplicáveis. A padronização de tais medições não só ajuda a mantê-los consistentes e precisos, mas também contribui para que a sociedade tenha confiança nos dados. Por exemplo, a massa é medida todos os dias, e ter um padrão definido sobre o que é um quilograma significa que os consumidores podem confiar que a loja está realmente fornecendo a massa que diz fornecer. Da mesma forma, dispor de informações fiáveis sobre as alterações climáticas, a poluição e os diagnósticos médicos são importantes para a sociedade e gera confiança, permitindo a tomada de decisões eficazes. Dando uma olhada nos equipamentos de medida da figura a seguir, qualquer um deles deve obedecer a critérios claros e universalmente aceitos caso contrário nunca teremos certeza das medidas obtidas.

“Na ciência física, um primeiro passo essencial na direção do aprendizado de qualquer assunto é encontrar princípios de cálculo numérico e métodos praticáveis para medir alguma qualidade relacionada a ele. Tenho afirmado frequentemente que, quando se pode medir aquilo de que se está falando, e exprimir essa medida em números, então ficamos sabendo algo a seu respeito; mas, quando não se pode exprimi-lo em números, o conhecimento é limitado e insatisfatório. Ele pode ser o começo do conhecimento, mas o pensamento terá avançado muito pouco para o estágio científico”.

1.7.b Como é medir? Vamos fazer um simples experimento que você pode fazer agora. Solte uma borracha do alto e, ao observar a queda, procure responder as seguintes questões: • Como é a trajetória percorrida durante a queda da borracha? • A velocidade da borracha parece aumentar à medida que a queda prossegue ou não? • A borracha demora mais para cair quando você a solta de um ponto mais alto? Se você quiser encontrar respostas precisas sobre esse simples fenômeno, como a queda da borracha, a determinação do tempo de queda, a velocidade dela quando atinge o solo e outras perguntas, uma simples observação não é suficiente. Para saber quanto valem algumas dessas “quantidades”, como altura, tempo e velocidade, é necessário realizar medições; isso nos leva a um conceito importante do que é uma grandeza. Uma grandeza física, ou simplesmente grandeza, é uma propriedade de um corpo ou de um sistema que pode ser quantificada por medição. Por exemplo, imagine que você pretende medir o comprimento do quarto onde você dorme, vamos imaginar que você utilizando uma trena ou metro, obtém que o comprimento é de 3 metros. Você realizou uma medida de comprimento (grandeza física – podemos representar po: d ; x ou L), escolheu uma unidade de medida (metro) e determinou quantas vezes essa unidade (metro) está contida na grandeza (comprimento). Considere que na figura a seguir representamos o comprimento do quarto, que é a distância entre A e B indicada abaixo. Como podemos ver, o “metro” está contido 3 vezes na distância entre os pontos AB. Podemos ainda nos perguntar: qual seria o valor numérico da medida do comprimento AB se, ao invés de utilizar o metro, utilizássemos a unidade de medida cm? Da mesma forma, o comprimento AB, possui 300 cm, ou seja, a unidade 100 cm está contida 3 vezes no segmento AB. A forma de escrever será: E se utilizássemos o mm? Compare os números que expressam o valor numérico em metros, centímetros e milímetros para o segmento AB. Qual valor numérico é o maior? Como você pode ver, quanto maior a unidade de medida utilizada (metro), menor o valor numérico que expressa o valor da medida e vice-versa. O metro é uma unidade de medida cem vezes maior que o centímetro; e mil vezes maior que o mm. Verifique que dependendo da unidade utilizada para medir a mesma distância, obtivemos valores numéricos diferrentes. Esta situação nos mostra que um valor numérico de uma grandeza física sem a unidade não é suficiente. Leve isso a sério! O sistema digital vem sendo cada vez mais utilizado em medições na indústria e ciência, a vantagem que estes equipamentos nos dão, é de uma leitura mais precisa, e nos dão a possibilidade do envio para planilhas, ou aplicativos que nos dão o resultado final daquilo que queremos obter. A figura abaixo é de uma empresa que indica que uma série de instrumentos, via Bluetooth envia estes valores diretamente ao computador evitando uma série falhas se realizássemos todo este processo de forma manual.

Medidores em nossas residências . . .

Medidor de água Hidrômetro Residencial

Medidor de consumo de Energia

Medidor digital de consumo de Energia

Medidor de consumo de gás

Múltimetro: Medidor de corrente. Medidor de tensão. Medidor de resistência elétrica.

Múltimetro alicate para correntes elevadas

Medidores utilizados em receitas na cozinha

Balança de cozinha

Medidor de pressão arterial.

Termômetr o

Termômetro clínico

Fita métrica

Relógio de parede

Em nossas casas, sem nos darmos conta somos cercados por equipamentos de medida. Eles são os responsáveis em quantizar aquilo que consumimos como; água, gás, eletricidade. Por outro lado, teremos medidores que nos darão referencias sobre nossa saúde, se estamos ou não com febre, como anda a nossa pressão. E a cozinha, utilizando um sistema totalmente diferente do Sistema internacional nos orienta na quantidade de ingredientes que vão em uma receita.