1. Sistema Internacional de Unidades

1. Sistema Internacional de

Unidades

Sistema Internacional de Unidades

• O Sistema Internacional de Unidades, abreviado pela sigla

SI, é um conjunto de unidades de medidas

correspondentes às grandezas físicas fundamentais e suas

derivações.

• O SI representou uma evolução do sistema métrico quando

estabelecido em 1960, durante a Conferência Geral de

Sistema Internacional

de Unidades

• Desenvolvido em 1960;

• É utilizado em quase todo planeta;

• Visa uniformizar e facilitar as medições e as relações internacionais daí decorrentes; • De 203 nações, somente 3 não adotaram o

SI;

Introdução ao Sistema

Internacional de Unidades

• O Sistema Internacional de Unidades é completamente escrito sobre sete

unidades de medida básicas, baseadas nas grandezas físicas fundamentais:

comprimento, tempo, massa, corrente elétrica, temperatura termodinâmica,

quantidade de matéria, e intensidade luminosa.

• As unidades do SI referidas a tais grandezas e seus símbolos são,

respectivamente: metro (m), segundo (s), quilograma (kg), ampére (A), kelvin

(K), mol (mol) e candela (cd). Na tabela você confere todas as unidades básicas

do SI, bem como seus símbolos e definições:

Grandeza Unidade Símbolo Definição

Comprimento metro m O metro é definido como o espaço percorrido pela luz (no vácuo) em uma fração de 1/299.792.458 s.

Tempo segundo s O segundo equivale a 9.192.631.770 transições hiperfinas de energia de um átomo de Césio.

Massa quilograma kg

Atualmente o quilograma passou a ser baseado na constante de Planck, igual a 6,62607015.10-34 J.s.

Corrente Elétrica ampére A

O ampére é igual à passagem de 1,602176634.1019 cargas elementares por segundo, corresponde à corrente que produz uma força de 2.10-7 N

entre dois fios condutores paralelos, espaçados em 1 m. Temperatura

termodinâmica kelvin K

Recentemente, a temperatura termodinâmica passou a ser medida em termos da constante de Boltzmann, de módulo igual a 1,380649.1023

J.s. Antigamente, era relacionada com o ponto triplo da água. Quantidade de

matéria mol mol

O mol é definido em termos do número de Avogadro, que define como 6,02214076.1023 o número de partículas contidas em um mol. Intensidade luminosa candela cd A intensidade luminosa é baseada em uma frequência monocromática

Prefixo Símbolo Potência de base 10 Yotta Y 1024 Zeta Z 1021 Exa E 1016 Peta P 1015 Tera T 1012 Giga G 109 Mega M 106 Quilo k 103 Hecto h 102 Deca da 101 Deci d 10-1 Centi c 10-2 Mili m 10-3 Micro μ 10-6 Nano n 10-9 Pico p 10-12 Femto f 10-15 Atto a 10-18 Zepto z 10-21 Yocto y 10-24

Grandezas e unidades

• Uma grandeza é tudo aquilo que pode ser medido e possibilita que tenhamos características baseadas em informações numéricas e/ou geométricas.

• O valor de uma grandeza é geralmente expresso sob a forma do produto de um número por uma unidade A unidade é apenas um exemplo específico da grandeza em questão, usada como referência. Exemplo

A velocidade v de uma partícula pode ser expressa da seguinte forma

v = 25 m/s = 90 km/h

Onde, o metro por segundo e o quilometro por hora são unidades alternativas para expressar o mesmo valor da grandeza velocidade.

Grandezas derivadas do SI

• São aquelas expressas como o produto entre as sete grandezas

fundamentais do SI, elevadas a diferentes potências.

• Vamos analisar o caso de uma dessas grandezas, a aceleração, cuja

fórmula e dimensionalidade são estas:

Dimensionalidade

• Após essa análise dimensional, é possível determinar a unidade

correta para velocidade em qualquer sistema utilizado, alguns

exemplos possíveis são o m/s (metro por segundo), o km/h

(quilômetros por hora) e a mi/h (milha por hora).

L – distância ou comprimento T – tempo ou duração

• Às vezes, algumas grandezas têm suas unidades expressas em termos

de sua dimensionalidade, por exemplo, a grandeza velocidade, que

relaciona o deslocamento e o intervalo de tempo, pode ser expressa

em qualquer sistema de unidades de acordo com a equação

GRANDEZAS DE BASE E DIMENSÕES UTILIZADAS NO SI

Grandeza de base

Símbolo de grandeza

Símbolo de dimensão

comprimento

l, x, r, etc

L

massa

m

M

Tempo, duração

t

T

Corrente elétrica

I,i

I

Temperatura termodinâmica

T

Ɵ

Quantidade de substância

n

N

Intensidade luminosa (candela)

Iv

J

Todas as outras grandezas são grandezas derivadas que podem ser expressas em

função das grandezas de base por meio de equações da física.

Dimensões

• Extensão mensurável, pode ser uma grandeza qualquer ou mesmo

uma variável de processo

• Cada grandezas de base do SI tem sua própria dimensão , que é

simbolicamente representada por uma única letra maiúscula.

• Por exemplo:

Nome

Dimensão

área L2

velocidade LT-1

Exemplo:

• A grandeza derivada velocidade (“v”) pode ser expressa em função

das grandezas distância percorrida “x”, e a duração de percurso “t”

por meio da equação.

v = dx/dt

Então, se estabelece a equação de dimensão da grandeza.

v= [v] = L

M

T

Ө

N

I

J

v= [v] = L

_T

Unidades

• São valores específicos, definidos por convenção para expressar as

dimensões, tais como:

➢metro [m] para comprimento;

➢quilometro por hora [km/h] para velocidade; ou

➢centímetro cúbico [cm

_{]para volume.}

• Dividem se em

• Unidades de base

• Unidades derivadas

Questão 1) Assinale a alternativa que apresenta somente unidades de medida escritas de acordo com o SI:

a) m, cm, l b) kg, m, m/s c) s, m², cal d) pol, cm, K e) ºC, kg, N

Questão 2) A dimensionalidade da grandeza força, que pode ser calculada pelo produto entre massa e aceleração, é corretamente expressa como:

a) [M]-_¹.[L]¹.[T]-2

b) [M]¹.[L]².[T]-2

c) [M]¹.[L]¹.[T]-2

d) [L]¹.[T]-2

e) [L]¹.[T]-1

Questão 3) Em relação ao SI, assinale a alternativa correta: a) O g é uma das unidades básicas do SI.

b) O C é a grandeza fundamental de carga elétrica. c) O segundo é a unidade básica de tempo.

d) O centímetro é a unidade básica de distância. e) O celsius é a unidade básica de temperatura.