Para efetuar medidas é necessário fazer uma padronização, escolhendo unidades para cada grandeza. Antes da instituição do Sistema Métrico Decimal as unidades de medida eram diferentes para cada país e escolhidas de maneira arbitrária.
Figuras: Alvarenga, Beatriz, Máximo, Antônio. Curso de Física-Vol. 1, Editora Scipione, 6a Ed. São Paulo (2005)
Na Inglaterra a unidade de medida era a jarda e era determinada como sendo a distância entre o nariz do rei e a extremidade do seu polegar. Outra unidade, o pé, era o tamanho do pé do rei. Quando mudava o rei, você já viu o tamanho do problema não é?
Essa variedade de unidades de medida dificultava as transações comerciais e o intercâmbio científico entre as nações.
A partir de 1955, a Organização Internacional de Normalização (ISO) adotou um sistema de grandezas físicas baseado em sete grandezas básicas ou grandezas de base. Todas as outras grandezas derivadas são definidas a partir das grandezas básicas. Há também duas classes de unidades no SI: as unidades de base e as unidades derivadas. As grandezas de base e suas respectivas unidades de base no SI estão mostradas na Tabela 1.
| Grandeza | Unidade | Simbolo |
|---|---|---|
| Comprimento | metro | m |
| Massa | quilograma | kg |
| Tempo | segundo | s |
| Corrente elétrica | ampéres | A |
| Temperatura termodinâmica | kelvin | K |
| Quantidade de substância | mole | mol |
| Intensidade luminosa | candela | cd |
Tabela 1 – Grandezas básicas do sistema internacional (SI)
Qualquer grandeza física pode ser escrita em termos dessas sete grandezas fundamentais.
Um sistema de unidades de medida para as grandezas físicas fundamentais é essencial para uma descrição correta dos fenômenos naturais. Mas as unidades são mais do que meros auxiliares de medição.
Conhecendo as unidades de uma grandeza, você conhece o significado daquela grandeza, sem que precise decorar uma fórmula matemática.
Hoje, a maioria dos países do mundo adota o Sistema Internacional (SI) de unidades, derivado do antigo sistema métrico decimal.
Muitas vezes é necessário trabalhar com propriedades físicas que envolvem números muito grandes.
O raio da Terra, a massa do Sol, ou muito pequenos, como o tamanho do átomo, a massa do elétron.
Nesses casos o uso dos prefixos tornará mais prático o uso dessas medidas. Na tabela 2 são mostrados os prefixos do sistema SI.
| Fator | Prefixo | Símbolo | Fator | Prefixo | Símbolo |
|---|---|---|---|---|---|
| 101 | deca | da | 10 -1 | deci | d |
| 102 | hecto | h | 10 -2 | centi | c |
| 103 | quilo | k | 10 -3 | mili | m |
| 106 | Mega | M | 10 -6 | micro | m |
| 109 | Giga | G | 10 -9 | nano | n |
| 1012 | Tera | T | 10 -12 | pico | p |
| 1015 | peta | P | 10 -15 | fento | f |
| 1018 | exa | E | 10 -18 | atto | a |
Tabela 2 – Prefixos do sistema SI Os prefixos mais usados estão em negrito
Dois outros sistemas competem com o sistema SI:
As unidades pé, jarda, polegada, ainda hoje são usadas nos países de língua inglesa, mas atualmente são definidas de uma forma moderna, através de padrões e não pelas medidas das partes do corpo do rei.
A relação entre as medidas do sistema britânico com as medidas do sistema SI são mostradas abaixo:
1 pé = 0,3048 m
1 libra = 4,448 N
Todas as unidades existentes podem ser derivadas das unidades básicas do SI. Entretanto, são consideradas unidades derivadas do SI apenas aquelas que podem ser expressas através das unidades básicas do SI e sinais de multiplicação e divisão, ou seja, sem nenhum fator multiplicativo ou prefixo com a mesma função.
As grandezas físicas derivadas são obtidas das combinações de grandezas físicas de dimensões diferentes, por exemplo a velocidade que é medida em m/s ou km/h.
| Comprimento | Metro | metros | m |
|---|---|---|---|
| Área | Metro quadrado | Metros quadrados | m2 |
| Volume | Metro cúbico | Metros cúbicos | m3 |
| Tempo | Radiano | Radianos | Rad |
| Frequência | Hertz | Hertz | Hz |
| Velocidade | Metro por segundo | Metros por segundos | m/s |
| Aceleração | Metro por Segundo por segundo |
Metro por Segundo por segundo |
m/s2 |
| Massa | Quilograma | quilogramas | kg |
| Massa Especifica | Quilograma por metro cúbico | quilogramas por metro cúbico | kg/m2 |
| Vazão | Metro cúbico por segundo | metros cúbicos por segundo | m3/s |
| Quantidade de matéria | Mol | mols | mol |
| Força | Newton | newton | N |
| Pressão | Pascal (N/m2) | pascals | Pa |
| Trabalho, energia, Quantidade de calor |
Joule | joules | J |
| Potência, fluxo de energia |
Watt(*) | watts | W |
| Corrente elétrica | Ampere | ampéres | A |
| Carga elétrica | Coulomb | coulombs | C |
| Tesão elétrica | Volt | volts | V |
| Resistência Elétrica | Ohm | ohms | Ω |
| Condutância | Siemens | siemens | S |
| Capacitância | Farad | farads | F |
| Temperatura Celsius | grau Celsius | graus Celsius | 0C |
| Temp. Termodinâmica | Kelvin | kelvins | K |
| Intensidade | Candela | candelas | cd |
| Fluxo luminoso | Lumen | lúmens | lm |
| Iluminamento | Lux | lux | lx |
Pronuncie a unidade de potência no sistema SI como uot e não vat, como fazem muitas pessoas. Essa unidade Watt, é uma homenagem a James Watt, matemático e engenheiro escocês (Greenock,19/01/1736 — Heathfield, 19/08/1819) cujos melhoramentos do motor a vapor foram um passo fundamental na revolução industrial. Na escócia fala-se o inglês e em inglês a letra w tem som de u.
Responsável: Prof. Humberto de Andrade Carmona
Universidade Federal do Ceará - Instituto UFC Virtual