Metrologia

A ciência que trata das medições é a metrologia. A metrologia abrange todos os aspectos teóricos e práticos relativos às medições, em quaisquer campos da ciência ou da tecnologia.
Medir, entretanto, é uma atividade mais corriqueira do que parece. Ao olhar no relógio, por exemplo, você está vendo no mostrador o resultado de uma medição de tempo. Ao tomar um táxi, comprar um quilograma de carne no açougue ou abastecer o carro no posto de gasolina, você presencia medições. Mas o que é uma medição?

Medição

Existe uma imensa variedade de coisas diferentes que podem ser medidas sob vários aspectos. Imagine uma lata, dessas que são usadas para refrigerante. Você pode medir a sua altura, pode medir quanto ela “pesa” e pode medir quanto líqüido ela pode comportar. Cada um desses aspectos (comprimento, massa, volume) implica numa grandeza física diferente.
Medir é comparar uma grandeza com uma outra, de mesma natureza, tomada como padrão. Medição é, portanto, o conjunto de operações que tem por objetivo determinar o valor de uma grandeza.

Grandeza

Já deu pra perceber que o conceito de grandeza é fundamental para se efetuar qualquer medição. Grandeza pode ser definida, resumidamente, como sendo o atributo físico de um corpo que pode ser qualitativamente distinguido e quantitativamente determinado.
Aqui vamos precisar de mais exemplos: a altura de uma lata de refrigerante é um dos atributos desse corpo, definido pela grandeza comprimento, que é qualitativamente distinto de outros atributos (diferente de massa, por exemplo) e quantitativamente determinável (pode ser expresso por um número).

Unidade de Medição

Para determinar o valor numérico de uma grandeza, é necessário que se disponha de uma outra grandeza de mesma natureza, definida e adotada por convenção, para fazer a comparação com a primeira.
Para saber a altura daquela lata, por exemplo, é preciso adotar um comprimento definido para ser usado como unidade. O comprimento definido como unidade de medida pelo Sistema Internacional de Unidades – SI, é o Metro, seus múltiplos e submúltiplos.
O Metro é definido como sendo o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante um intervalo de tempo de 1/299.792.458 de segundo.

Padrão

Seria bem complicado medir a altura de uma lata usando apenas a definição do Metro. Para isso existem os Padrões Metrológicos. Um padrão metrológico é, em resumo, um instrumento de medir ou uma medida materializada destinado a reproduzir uma unidade de medir para servir como referência.
O padrão (de qualquer grandeza) reconhecido como tendo a mais alta qualidade metrológica e cujo valor é aceito sem referência a outro padrão, é chamado de Padrão Primário. Um padrão cujo valor é estabelecido pela comparação direta com o padrão primário é chamado Padrão Secundário, e assim sucessivamente, criando uma cadeia de padrões onde um padrão de maior qualidade metrológica é usado como referência para o de menor qualidade metrológica. Pode-se, por exemplo, a partir de um Padrão de Trabalho, percorrer toda a cadeia de rastreabilidade desse padrão, chegando ao Padrão Primário.

Instrumento de Medição e Medida Materializada

Já temos padrões de referência! Agora, antes de fazer qualquer medição, precisamos saber qual a grandeza que pretendemos medir e o grau de exatidão que pretendemos obter como resultado dessa medição, para então podermos escolher o instrumento de medir adequado. Além disso, é necessário que o instrumento ou medida materializada em questão tenha sido calibrado.
Vamos supor que você queira saber quanto você “pesa”. A grandeza a ser medida é a massa. (Veja a diferença conceitual entre massa e peso.) Você não necessita de um resultado com grande exatidão de medição. A balança antropométrica da drogaria resolve o seu caso.
Agora, vamos supor que você trabalhe numa farmácia de manipulação e precise determinar a massa do componente de um medicamento para aviar uma receita. É aconselhável que você obtenha um resultado com grande exatidão de medição. Uma balança analítica compatível com a exatidão requerida é o instrumento mais adequado.

Método de Medição

Mesmo na medição mais corriqueira adotamos, de maneira consciente ou inconsciente, um método de medição e um procedimento de medição.
Como no exemplo do tópico anterior, métodos e procedimentos de medição são adotados em razão da grandeza a ser medida, da exatidão requerida e de outros condicionantes que envolvem uma série de variáveis.
Vamos supor que você queira determinar o volume de 200ml de óleo comestível. Se você não necessita grande exatidão (você vai usar o óleo para fazer uma receita culinária) então o método escolhido pode ser, simplesmente, verter o óleo em uma medida de volume graduada (uma proveta, por exemplo).
Porém, se o resultado exigir maior exatidão (um ensaio em laboratório), será necessário utilizar outro método que leve em consideração outras variáveis, como a temperatura do óleo, sua massa, sua massa específica e por ai vai, uma vez que o volume do óleo varia em razão da temperatura que este apresenta no momento da medição.

Após medir uma grandeza, devemos enunciar o resultado da medição. Parece coisa simples, mas não é. Em primeiro lugar, ao realizar uma medição, é impossível determinar um valor verdadeiro para a grandeza medida.
Vamos supor que você mediu a massa de um corpo em uma balança eletrônica e a indicação numérica que apareceu no visor foi 251g (duzentos e cinqüenta e um gramas). Na verdade, um possível valor verdadeiro da massa daquele corpo estaria próximo da indicação obtida, embora este seja, por definição, indeterminável. Os parâmetros dessa aproximação são dados pela incerteza da medição.
Como nos exemplos anteriores, se essa medição destina-se a fins domésticos, não é necessário qualquer rigor ao expressar o seu resultado. Entretanto, quando se trata de medições para fins científicos ou tecnológicos, será preciso deixar claro se o resultado apresentado refere-se àquela indicação, ou ao resultado corrigido, ou ainda à média de várias medições. Deve conter ainda informações sobre a incerteza de medição, ser expresso utilizando-se o nome e a simbologia da grandeza de forma correta e levar em consideração os algarismos significativos que compõem o valor numérico.

Fonte: Instituto de Pesos e Medidas do Estado de São Paulo – IPEM