Pues bien, cuando nos disponemos a realizar una medición lo hacemos porque queremos conocer el valor de algo que forma parte de un elemento o sistema. Eso que queremos conocer se lo conoce como magnitud y, se la podría definir como todo aquello que se puede medir y asignar un valor numérico, en tanto que el elemento o sistema del cual forma parte la magnitud que vamos a medir se lo conoce como mensurando. Dicho esto, encontramos que previamente a realizar una medición debemos tener en claro qué es lo que queremos medir. Por ejemplo, si queremos conocer el alto de una mesa, la mesa será el mensurando, en tanto que la magnitud que vas a estar midiendo es la longitud de dicha altura.
Ahora bien, ¿cómo realizamos la medición? Comparando. Cada vez que queremos conocer el valor de una magnitud debemos compararla con respecto a algo que nos sirva como referencia o base de comparación. Dicho esto, podemos dar una primera definición y decir que medir es comparar.
¿De qué forma podemos realizar esta comparación? Si bien a lo largo de la historia las distintas civilizaciones fueron desarrollando distintos métodos o sistemas de medida a través de los cuales conocer el valor de una determinada magnitud, la evolución de estos permitió dejar de utilizar expresiones basadas en la percepción como herramienta de comparación, para dar lugar a métodos en donde el empleo de distintas herramientas permitiera cuantificar a la magnitud que se desea conocer brindando mayor exactitud y objetividad.
Pongamos el siguiente ejemplo, si se utiliza a la percepción como herramienta de comparación, la altura de la mesa puede expresarse como “baja” o “alta”, lo cual, además de ser poco exacto, depende en gran medida de que es lo que se interpreta como bajo o alto, perdiéndose así la objetividad de la medida. En cambio, si para conocer dicha distancia utilizamos una herramienta, respetando su forma de uso, se puede llegar a expresiones tales como “altura de la mesa = 0,90 metros”. En esta última expresión podemos observar que el valor numérico es acompañado por lo que se conoce como unidad de medida, indicando la cantidad de veces que dicha unidad se encuentra contenida por la magnitud que se está midiendo.
Es importante recordar que las unidades de medida se establecen de manera arbitraria y, como en toda arbitrariedad, las definiciones adoptadas en diferentes momentos históricos han dado lugar a diversas disputas y desacuerdos en varios ámbitos de interacción humana, como lo es el científico y el comercial. Por este motivo, en los últimos siglos se ha dado la búsqueda de un sistema de medidas coherente que permitiera definir de la forma más objetiva posible a las unidades de medida que fueran a representar a las distintas magnitudes. Como parte de esta búsqueda se puede hacer mención a la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, del francés Boreau International des poids et mesures), la cual sentó las bases para la creación del Sistema Internacional de Unidades (SI).
Este sistema establece como unidades básicas al metro, kilogramo, segundo, kelvin, ampere, mol y candela; los cuales definen a las magnitudes físicas fundamentales (también establecidas por convención), y que se utilizan para definir al resto de las unidades de medida. En Argentina, el sistema utilizado es el Sistema Métrico Legal Argentino (SIMELA), adoptado por la Ley de Metrología (Ley 19.511), el cual se encuentra constituido por las unidades adoptadas el SI.
A su vez, las bases sentadas por el BIPM permitieron no solo la estandarización por convención de las unidades, sino también de todo aquello que forma parte a la ciencia de medir, es decir, de la metrología. Como parte de los consensos internacionales, en 1997 se constituyó el Comité Conjunto para las Guías en Metrología que dio origen al Vocabulario Internacional de Metrología (VIM) del cual son participes las principales asociaciones internacionales de estandarización. Este vocabulario entiende a la medición como el acto de medir, el cual se define como el “proceso que consiste en obtener experimentalmente uno o varios valores que pueden atribuirse razonablemente a una magnitud”. A su vez, define a la magnitud como aquella “propiedad de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que puede expresarse cuantitativamente mediante un número y una referencia”, donde esta referencia puede ser una unidad de medida.
Con respecto a la unidad de medida, la define como toda “magnitud escalar real, definida y adoptada por convenio, con la que se puede comparar cualquier otra magnitud de la misma naturaleza para expresar la relación entre ambas mediante un número”, las cuales se “se expresan mediante nombres y símbolos, asignados por convenio”, por ejemplo, metro (m).
Ahora bien, para realizar esta comparación se hace necesario la “realización de la definición de una magnitud dada, con un valor determinado y una incertidumbre de medida asociada, tomada como referencia”, lo cual se conoce como patrón. Dicho de una forma más simple, un patrón puede ser entendido como la representación física de una unidad de medida a partir de una definición que puede ser utilizado como base de comparación. Ejemplo de esto pueden ser el patrón de masa de 1Kg, o una resistencia patrón de 100Ω.
Teniendo en cuenta lo expuesto hasta aquí podemos responder a la pregunta que abre este apartado y afirmar lo siguiente: medir es el acto de comparar una magnitud con un patrón de medida que representa a la unidad de medida. Lo cual implica determinar cuántas veces está contenida la unidad de medida dentro de la magnitud que se desea medir.
Dada esta definición, podemos plantear una nueva pregunta ¿cómo hacemos para realizar dicha comparación? Como imaginará, esta pregunta es mucho más simple de responder, lo hacemos por medio de un instrumento de medida.
El VIM define a los instrumentos de medida cómo “dispositivo utilizado para realizar mediciones, solo o asociado a uno o varios dispositivos suplementarios” para lo cual hace un par de aclaraciones de las cuales podemos destacar que “un instrumento de medida puede ser un instrumento indicador o una medida materializada”.
Cuando se habla de medida materializada se hace referencia a todo “instrumento de medida que reproduce o proporciona de manera permanente durante su utilización, magnitudes de una o varias naturalezas, cada una de ellas con un valor asignado.” Ejemplo de estas son: la pesa patrón, la resistencia eléctrica patrón, la regla graduada, el bloque patrón, o el generador de señales patrón, entre otros.
Por su parte, un instrumento indicador, o instrumento de medida con dispositivo indicador, se hace referencia al “instrumento de medida que produce una señal de salida con información sobre el valor de la magnitud medida”. Como por ejemplo el voltímetro, el micrómetro, el termómetro o, la balanza electrónica. En las próximas unidades profundizaremos sobre las características que describen a los instrumentos de medida, principios de funcionamiento y formas de uso.
Ahora que sabemos en qué consiste medir, y que para ello será necesario emplear un instrumento de medida, veremos de que formas puede realizarse la medición distinguiendo entre dos tipos de mediciones. Para el caso en donde el resultado de la medición es obtenido directamente del instrumento de medida que se está utilizando, se habla de mediciones directas. Por ejemplo, la el valor de una resistencia obtenido por medio de un óhmetro. En cambio, cuando el resultado de la medición no se obtiene directamente de la lectura de un instrumento de medida, sino que es necesario relacionar los datos obtenidos por el o los instrumentos de medida utilizados por medio de uno o más cálculos de forma tal que podamos obtener el valor de la magnitud que se está midiendo se habla de mediciones indirectas. Por ejemplo, para medir una resistencia se hace circular por ella una corriente eléctrica midiendo con un amperímetro la intensidad de corriente que la atraviesa, a su vez, con un voltímetro se mide la caída de tensión que esta resistencia produce, por último, se relacionan ambos valores obtenidos por medio de la Ley de Ohm podemos obtener el valor de la resistencia en cuestión.
