A metrologia adimensional é uma ferramenta poderosa que desempenha um papel essencial na análise, modelagem e compreensão de fenômenos físicos complexos em uma variedade de campos científicos e tecnológicos.
Seu uso permite uma abordagem sistemática e padronizada para a medição e caracterização de grandezas físicas, contribuindo significativamente para o avanço do conhecimento e o desenvolvimento de aplicações práticas em diversas áreas da ciência e engenharia.
Ela trata de um conceito da metrologia que se concentra na análise e medição de grandezas físicas que não possuem unidades de medida tradicionais, ou seja, são expressas em números puros, sem qualquer unidade associada, o que as torna adimensionais.
Esse campo embora de uso específico e frequência inabitual, é fundamental em diversas áreas da ciência e engenharia, permitindo uma compreensão mais profunda e precisa de fenômenos complexos.
A metrologia adimensional é especialmente aplicada em disciplinas onde as grandezas físicas são normalizadas para análise comparativa e modelagem matemática (fluidodinâmica, transferência de calor, dinâmica de estruturas) considerando parâmetros numéricos como, por exemplo, dentre vários, o número de Reynolds (um numero adimensional, um coeficiente usado em mecânica dos fluidos para o cálculo da relação entre duas forças que agem em um escoamento fluido), o número de Mach (uma razão entre a velocidade do objeto que se desloca em um meio fluido e a velocidade das ondas sonoras nesse mesmo meio, e também uma medida adimensional de velocidade), ou o número de Nusselt, (uma grandeza adimensional utilizada para a determinação do coeficiente de transferência de calor entre um fluido por convecção e por condução).
Esses números singulares desempenham um papel crucial na caracterização de fenômenos físicos no desenvolvimento de correlações e modelos empíricos, na validação de modelos teóricos e computacionais, que permitem comparações diretas entre resultados experimentais e simulações numéricas.
Por meio desta metrologia adimensional, profissionais da área podem entender melhor o comportamento de sistemas físicos complexos, bem como prever desempenho, garantindo a precisão e a confiabilidade dos modelos utilizados em diferentes aplicações industriais e científicas.
A normalização de grandezas físicas através da metrologia adimensional simplifica a comunicação e a interpretação de resultados em diferentes contextos e escalas, permitindo que pesquisadores compartilhem informações de forma mais eficaz e precisa em processos físicos complexos cujas propriedades não são resultantes dos elementos constitutivos observados isoladamente como metodologicamente é permitido no estudo da física, e sim fenômenos que interagem e são capazes de formarem comportamentos distintos daquilo que se espera, produzindo outras espontaneamente, outras estruturas ou mesmo propriedades exatamente pelas relações não lineares entre as partes observadas.
Nada de novo, nada de moderno, uma vez que as magnitudes (medidas numéricas relacionadas a uma grandeza física específica) ditas adimensionais existem desde a antiguidade e são definidas como razões entre duas grandezas da mesma natureza e tem seus exemplos citados no Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM 2012) como, por exemplo: os ângulos planos em radianos, os ângulos sólidos (quando medidos em esferorradianos), o índice de refração, a permeabilidade relativa, a fração de massa, o coeficiente de atrito e o número de Mach.
Grande parte dos números adimensionais são os resultantes de proporções, ou frações em que as unidades do numerador e denominador entre grandezas derivadas, se cancelam. Embora não sendo definidos ou citados especificamente pelo VIM, índices importantes, relacionados a escalas, quantidades (numero de partículas, peças, pessoas, frações de massa ou molares – ppm) permitem que medidas sejam feitas ou comparadas definindo relações de intensidade, volume, força em diversas grandezas nas áreas do conhecimento.
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Crédito: Luiz Fernando Mirault Pinto / Revista Digital AdNormas – @ disponível na internet 8/4/2024
