Nanobiografia de James Joule

James Joule (1818 - 1889)

James Joule (1818 – 1889)

[24/Dez] é o aniversário  de James Joule, que nasceu em 1818, em Salford, Inglaterra. Joule foi um comerciante e fabricante de cerveja em Manchester. Seu trabalho inspirou em si um interesse na física e na natureza da energia. Em uma série de experimentos, ele demonstrou a convertibilidade entre energia cinética, térmica e eletromagnética. A unidade de energia do SI, o joule, é nomeado em sua honra.

(tradução livre do texto abaixo)
It’s the birthday of James Joule, who was born in 1818 in Salford, England. Joule was a commercial brewer in Manchester. His work inspired an interest in physics and in the nature of energy. In a series of experiments, he demonstrated the convertibility of kinetic, thermal and electromagnetic energy. The SI energy unit, the joule, is named in his honor.


PToday

Physics Today é um dos principais periódicos sobre física do mundo. Esse texto foi extraído de sua página oficial no Facebook. Todos os posts são escritos por Charles Day, editor online da Physics Today, Paul Guinnessy, o gerente de conteúdo online, e Greg Stasiewicz,  assistente de produção do site.  Página Oficial da Revista: www.physicstoday.org .

História das Unidades de Medida e Sonda Espacial

Os problemas existentes com unidades de medidas diferentes ao redor do mundo ocasionaram em 1999 (numa época em que isso não deveria mais ocorrer) um grave problema com a sonda espacial Mars Climate Orbiter enviada a marte. A sonda se destruiu no espaço, e o motivo que a Nasa alegou foi que os diversos cientistas envolvidos utilizaram sistemas de unidades diferentes.

O texto abaixo foi publicado pela revista Veja 06 de outubro de 1999, e descreve isso e diversas curiosidades sobre o assunto. Entre [chaves]  , bold e vermelho estão algumas correções, complementos e destaques de informações feitas por mim.

Conta de maluco

Confusão de medidas derruba sonda espacial e mostra como é urgente esquecer pés e polegadas
por Marcos Gusmão

Gravuras francesas do século XVIII: primeiras tentativas de unificação métrica decimal estimuladas pelas ideias iluministas

A escola ensina que para qualquer operação que envolva padrões diferentes de pesos e medidas é necessário fazer a converso para um único sistema de unidade. Sem isso,  é confusão na certa. Na semana passada, a agência espacial americana, a Nasa, admitiu que um erro primário como esse pode ter sido a causa do desvio, e depois da perda, da sonda Mars Climate Orbiter, que custou 125 milhões de dólares. A nave foi enviada ao espaço para estudar o clima de Marte e espatifou-se ao entrar desastradamente na atmosfera marciana. Para o constrangimento dos cientistas americanos, a única explicação foi  a sonda ter recebido informações conflitantes dos controladores de vôo. Ou seja, ao se aproximar do planeta vermelho, foi abastecida de dados em metro e em quilograma, do Sistema Métrico Decimal, e também em pé e em libra, unidades do Sistema Imperial Britânico. A comissão de cientistas que investiga o caso acredita que os programas de computador da Nasa não foram capazes de detectar as diferenças entre valores expressos em dois sistemas.

ContadeMaluco-02O melhor time de navegadores espaciais do mundo acabou com uma nave caríssima por causa da teimosia dos Estados Unidos e de outros países de origem anglo-saxã em manter esse sistema de medidas criado há oito séculos e que já deveria ter virado peça de museu. “Somente o sistema métrico deveria ser usado”, diz Lorelle Young, a presidente da Associação Métrica dos Estados Unidos. “Ele é a língua de toda ciência sofisticada.” De fato, é inconcebível para uma cabeça adaptada ao sistema decimal a quantidade de cálculos necessária para trabalhar com medidas como polegadas, jardas e pés. A dificuldade de associação rápida é assombrosa. Um pé se divide em 12 polegadas. A jarda tem 3 pés e uma milha equivale a 1.760 jardas. Para responder quantas polegadas existem em uma milha sem fritar os neurônios só apelando de imediato para uma calculadora. São 63.360 polegadas. E em três quartos de milha? É melhor esquecer. Pelo sistema métrico, para se chegar a quantos centímetros existem em um quilometro,  é só pensar nas 100 subdivisões do metro e acrescentar mais os três zeros da milhar. O resultado: 100.000 centímetros em cada quilômetro. Em três quartos de quilômetro? Na ponta da língua: 75.000 centímetros.

Para abastecer o carro, o inglês e o americano pedem o combustível em galões e não em litros, bebe cerveja em pint e não em mililitro. Mede o peso em libra ou onça. Para a temperatura adota um estranhíssimo sistema com ebulição [da água] a 212 graus batizado como Fahrenheit e completamente diverso dos graus Celsius que o resto do mundo usa. Quando se leva em conta a origem do sistemas então, parece piada. Houve um tempo em que a jarda era a distância que ia do nariz à extremidade do braço esticado do rei no poder, senhor de todos os padrões. O pé era exatamente do tamanho do pé real e a polegada ia pelo mesmo caminho, vinculada ao dedo do soberano. Hoje não é assim, óbvio. A polegada não é o dedo da rainha Elizabeth II, mas sim 2,5 centímetros [aproximadamente]. Para se chegar à jarda também não é preciso medir o braço real: fechou-se a questão em 91,4 centímetros. E o pé, então, é uma lancha de 30,4 centímetros, que claramente não corresponde às dimensões do pé de sua majestade.

Mars Climate Orbiter: descompasso entre metros e pés derrubou a sonda. Foto: Nasa

Os padrões do chamado Sistema Imperial Britânico foram adaptados ao sistema métrico para poder funcionar como medidas modernas. “Mesmo com os ingleses mantendo os conceitos antropomórficos [ou seja, com base em comprimentos do corpo humano], o metro e as demais unidades do sistema decimal acabaram vencendo a batalha”, afirma Giorgio Moscati, professor do Instituto de Física da Universidade de São Paulo e membro do Comitê Internacional dos Pesos e Medidas. E por quê? Porque o metro já nasceu com conceituação científica e filosófica e não apenas prática. Ele surgiu como uma unidade de medida física imutável, no caso, a décima milionésima parte da distância entre o Polo Norte e o Equador, medida pelo meridiano que passa por Paris. Foi um produto do iluminismo francês, para acabar com as medidas arbitrárias da Antiguidade e da Idade Média ainda em vigor no século XVIII. E até se sofisticou. Hoje ele  é calculado com base no espaço percorrido pela luz no vácuo em determinado período de tempo, o que permite uma calibragem de instrumentos com preciso indiscutível.

O problema é que, por motivos culturais diversos países, entre eles a maior potência do planeta, relutam em abrir mão de suas medidas arcaicas. O que foi disputa entre as pretensões imperiais da França e da Inglaterra nos últimos dois séculos virou um problemão científico para o futuro, como prova a bobagem cometida pelos cientistas da Nasa na semana retrasada. “Não dá para trocar as medidas de uma hora para outra”, explica o professor Moscati. “Assim como a jarda é incompreensível para nós, o metro não passa de uma abstração para a maioria dos americanos e ingleses”, diz ele. O resultado  um conflito de comunicação entre metade do planeta que pensa de um jeito e o outro lado que pensa de outro, insustentável numa sociedade globalizada. Para resolver pendengas como essa, na próxima segunda-feira a Conferência Geral dos Pesos e Medidas se reúne mais uma vez em Paris, na França. Os especialistas discutirão exatamente quais são as maneiras de acelerar o processo de unificação que adotar definitivamente o sistema internacional de unidades, SI, que regulamenta o metro, o quilograma, o litro e os graus Celsius como padrões. “A unificação no padrão métrico decimal é inevitável”, afirma Moscati, que participará da reunião. Os Estados Unidos aderiram ao sistema internacional em 1959. Há quatro anos, por fora da União Européia, a Inglaterra resolveu dar adeus definitivo á velharia baseada em pés, polegares e narizes reais. Em ambos os países, o sistema métrico convive com o imperial, mas a maioria da população sé faz contas no estilo antigo. Por isso as trapalhadas como a ocorrida na Nasa. A confusão está longe de acabar.

FONTE:  http://veja.abril.com.br/061099/p_118.html

SI no Brasil

SIO Sistema Internacional de Unidade (SI), citado em toda aula de física, possui no Brasil o INMETRO como o órgão governamental responsável pela sua regulação. O motivo disso é que todo aparelho eletrônico deve obedecer as especificações técnicas ditadas pelo mesmo.

Para aqueles que desejam compreender melhor o SI, recomendo o texto abaixo extraído do site do INMETRO. Ao final do texto, deixarei um livro para download oferecido gratuitamente pelo próprio governo sobre o assunto. Vale a pena conferir as primeiras páginas onde, além de possuir a história por trás do assunto, fornece dicas valiosas sobre como  apresentar um resultado na ciência.

As informações aqui apresentadas irão ajudar você a compreender melhor e a escrever corretamente as unidades de medida adotadas no Brasil.

A necessidade de medir é muito antiga e remete à origem das civilizações. Por longo tempo, cada povo teve o seu próprio sistema de medidas, baseado em unidades arbitrárias e imprecisas como, por exemplo, aquelas baseadas no corpo humano: palmo, pé, polegada, braça, côvado.

Isso criava muitos problemas para o comércio, porque as pessoas de uma região não estavam familiarizadas com o sistema de medidas das outras regiões. Imagine a dificuldade em comprar ou vender produtos cujas quantidades eram expressas em unidades de medida diferentes e que não tinham correspondência entre si.

A civilização ocidental testemunhou, com a crise do feudalismo, transformações políticas e econômicas que criaram a necessidade de conciliar os interesses da nobreza aos da crescente burguesia mercantil. A formação dos Estados Nacionais tinha por características marcantes a criação de unidades monetárias; de um idioma nacional; e a padronização de pesos e medidas, para facilitar as trocas comerciais. A Revolução Científica do séc. XVII consolidaria mudanças no cenário intelectual, promovendo o estudo da Natureza e seus fenômenos à luz de novos conhecimentos.

A partir de 1790, no agitado período da Revolução Francesa, propostas para uma nova legislação metrológica foram enviadas à Assembleia Nacional. Aprovada no ano seguinte, o novo sistema teria por base de comprimento a décima-milionésima parte do quadrante de meridiano terrestre, baseado nas medições do arco de meridiano compreendido entre Dunquerque e Barcelona. A Academia de Ciências da França conduziu o projeto, apresentando, em 1799, o Sistema Métrico Decimal. Posteriormente, muitos outros países adotaram o sistema, inclusive o Brasil, aderindo à Convenção do Metro, de 20 de maio de 1875.

O Sistema Métrico Decimal adotou, inicialmente, três unidades básicas de medida: o metro, o quilograma e o segundo. Entretanto, o desenvolvimento científico e tecnológico passou a exigir medições cada vez mais precisas e diversificadas. Variadas modificações ocorreram até que, em 1960, o Sistema Internacional de Unidades (SI), mais complexo e sofisticado, foi consolidado pela 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas. O SI foi adotado também pelo Brasil em 1962,  e ratificado pela Resolução nº 12 (de 1988) do Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – Conmetro, tornando-se de uso obrigatório em todo o Território Nacional.

FONTE: www.inmetro.gov.br/consumidor/unidlegaismed.asp

LIVRO SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES PARA DOWNLOAD:

O arquivo abaixo trás a tradução da publicação “Sistema Internacional de Unidades”  da 8ª edição bilíngue (francês e inglês) elaborada pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas – BIPM com revisões e notas de diversos colaboradores no Brasil.

Sistema Internacional de Unidades – SI – IISBN 978-85-86920-11-0 (2012; A4; 94 pág.)