GRANDEZAS FÍSICAS
Grandeza física é tudo o que pode ser mensurado. São grandezas físicas, por exemplo, o tempo gasto para ir de casa à escola, a distância de casa à escola, a velocidade de um pássaro, a temperatura do refrigerante, etc.
Medir é comparar uma grandeza física com um padrão pré-determinado. Esse padrão define a unidade de medida de cada grandeza. Antes da introdução do sistema métrico decimal pela comunidade científica no século XVII, cada país adotava um sistema de unidades. As unidades de comprimento, por exemplo, eram derivadas das partes do corpo do monarca de cada país.
Essas unidades ainda são usadas em alguns países, principalmente os de lingua inglesa, como Inglaterra e EUA, embora definidas de uma maneira mais moderna, a partir de padrões pré-estabelecidos.
Unidades Métricas e Inglesas
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Comprimento 1cm = 0,0328084 pé = 0,393701 in 1 pé (ft) = 0,3048 m = 30,48 cm 1 polegada (in) = 2,54 cm 1 jarda = 3 ft 1 km = 0,621371 milhas 1 milha (mi) = 1,609344 km 1 m = 1,093613 jardas = 3,280840 pé = 39,37008 in 1 angstron = 10-10 m 1 µm = 10-6 m = 104 angstron 1 ano luz = 9,461 x 1015 m 1 parsec = 3,08 x 1016 m 1 unidade astronômica = 1,49593 x 1011 m
Área 1 m2 = 10,763910 pé2 1 cm2 = 0,155000 polegada2 1 jarda2 = 0,836127 m2 1 circular mil = 7,853 x 10-7 in2 = 5,067 x 10-6 cm2
Volume 1 cm3 = 0,061024 polegada3 = 0,999972 ml 1 pé3 = 7,480520 gal = 0,0283 m3 = 28,3160 litros 1 polegada3 = 16,387064 cm3 1 m3 = 35,314667 pé3 = 264,17205 galões 1 galão = 3,786 litros = 231 polegada3 1 litro = 0,264179 gal = 0,0353157 pé3 = 1000 cm3
Massa 1 kg = 2,204623 lb 1 tonelada = 1000 kg 1 slug = 14,59 kg 1 lb = 0,453592 kg = 453,59237 g
Força 1 N = 105 dinas = 0,2248 lb 1 dina (din) = 10-5 N = 2,248 x 10-6 lb 1 lb = 44,448 N |
Velocidade 1 mi/h = 1,47 ft/s =0,447 m/s =1,61 km/h 1 m/s = 100 cm/s = 3,281 ft/s 1 mi/min = 60 mi/h = 88 ft/s 1 nó = 1,151 mi/h = 0,5144 m/s = 1,852 km/h
Aceleração 1 m/s2 = 3,28 ft/s2 = 100 cm/s2 1 ft/s2 = 0,3048 m/s2 =30,48 cm/s2
Tempo 1 min = 60 s 1 h = 60 min = 3600 s 1 dia = 24 h = 1,44 x 103 min = 86400 s 1 ano = 365 dias =3,16 x 107 s
Pressão 1 bar = 105 N/m2 = 14,50 lb/in2 1atm = 76 cmHg = 1,013 x 105 N/m2 = 14,7 lb/in2 1 Pa = 1 N/m2 = 1,45 x 10-4 lb/in2
Energia 1 cal = 4,186 J 1 kcal = 1000 cal 1 J = 0,738 ft . lb = 107 ergs 1 eV = 1,6 x 10-19 J 1 kWh = 3,6 x 106 J 1 Btu = 252 cal = 1,054 x 103 J
Potência 1 cv = 735,5 W 1 HP = 550 ft . lb/s = 0,746 kW = 746 W 1 W = 1 J/s = 0,738 ft . lb/s 1 kW = 1000 W 1 Btu/h = 0,293 W
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CONVERSORES DE UNIDADES
| COMPRIMENTO | |||||||||
| Milímetros | Polegadas | Metros | Pés | Jardas |
Centímetros |
Milhas Marítimas |
Milhas Terrestres |
Kilômetros |
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| MASSA | ||||||||
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Kilogramas |
Libras |
Gramas |
Decagramas |
Onças |
Miligramas |
Toneladas |
Toneladas Métricas |
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TEMPERATURA | ||
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Fahrenheit |
Celsius |
Kelvin |
SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
Com o objetivo de facilitar as relações entre os países, o ensino e os trabalhos científicos, foi criado o Sistema Internacional de Unidades, que se indica SI.
Ao fim de assegurar uma uniformidade na expressão das diversas grandezas físicas, adota-se no Brasil o Sistema Internacional de Unidades (SI).
O SI estabelece sete unidades de base, cada uma delas correspondente a uma grandeza física, e apartir delas pode-se determinar a unidade de medida das demais grandezas físicas.
| GRANDEZA | UNIDADE | SÍMBOLO |
DEFINIÇÃO |
| comprimento | metro | m |
é o comprimento igual a 1 650 763,73 comprimentos de onda no vácuo da radiação correspondente à transição entre os níveis 2p10 e 5d5 do átomo de Criptônio 86. |
| tempo | segundo | s |
é a duração de 9 192 631 770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do Césio-133. |
| massa | quilograma | kg |
é igual a massa de um protótipo de cilindro de platina iridiada designado como um quilograma, e guardado no Bureau Internacional de Pesos e Medidas em Sèvres, na França. |
| corrente elétrica | ampére | A |
é a corrente constante que, se mantida em dois condutores retos paralelos de comprimento infinito, de seção transversal circular desprezível, e colocados a 1 metro de separação um do outro, no vácuo, produziria entre estes condutores uma força de 2 x 10-7 N por metro de comprimento. |
| temperatura termodinâmica | Kelvin | K |
é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água. |
| quantidade de matéria | mol | mol |
é a quantidade de substância de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos presentes em 0,012 quilogramas de Carbono-12. |
| intensidade luminosa | candela | cd |
é a intensidade luminosa, em direção perpendicular, de uma superfície de 1/600000 m2 de um corpo negro à temperatura de fusão da platina, sob a pressão de 101325 N/m2. |
Usam-se também os múltiplos e submúltiplos decimais das unidades acima, com a adição de prefixos. A tabela abaixo mostra alguns desses prefixos.
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PREFIXO |
SÍMBOLO |
POTÊNCIA DE 10 CORRESPONDENTE |
| YOTTA | Y | 1024 = 1000000000000000000000000 |
| ZETTA | Z | 1021 =1000000000000000000000 |
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EXA |
E |
1018 = 1000000000000000000 |
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PETA |
P |
1015 = 1000000000000000 |
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TERA |
T |
1012 = 1000000000000 |
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GIGA |
G |
109 = 1000000000 |
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MEGA |
M |
106 = 1000000 |
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QUILO |
K |
103 = 1000 |
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HECTO |
h |
102 = 100 |
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DECA |
da |
101 = 10 |
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DECI |
d |
10-1 = 0,1 |
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CENTI |
c |
10-2 = 0,01 |
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MILI |
m |
10-3 = 0,001 |
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MICRO |
µ |
10-6 = 0,000001 |
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NANO |
n |
10-9 = 0,000000001 |
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PICO |
p |
10-12 = 0,000000000001 |
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FEMTO |
f |
10-15 = 0,000000000000001 |
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ATTO |
a |
10-18 = 0,000000000000000001 |
| ZEPTO | z | 10-21 = 0,000000000000000000001 |
| YOCTO | y | 10-24 = 0,000000000000000000000001 |
REGRAS PARA A GRAFIA DAS UNIDADES DO S.I.
1. As unidades escritas por extenso devem ter letra inicial minúscula, sejam ou não nomes de pessoas: metro, segundo, newton, joule, watt, etc.
Exceção: grau Celsius (°C)
2. Os símbolos das unidades de nomes de pessoas são grafados com inicial maiúscula e os demais, com minúscula.
3. Os plurais das unidades são dados com o acréscimo de s, apesar de, em alguns casos, contrariar as regras gramaticais; mas os símbolos não flexionam no plural. Por exemplo, a grafia correta é mols e não moles, pascals e não pascais.
Exceções: unidades terminadas em s, x e z não flexionam no plural: siemens, lux, hertz; e unidades de palavras compostas flexionam no plural de formas diversas: quilowatts-horas, metros cúbicos, anos-luz etc.
4. As unidades não devem ser grafadas misturando-se notações por extenso com símbolos ou abreviações: o correto é m/s ou metro por segundo e não m/segundo, m/seg ou metro/s.
5. As unidades admitem os múltiplos e os submúltiplos, que são obtidos com a colocação de um prefixo. É importante observar que dois ou mais prefixos não podem ser utilizados, simultâneamente, numa única unidade.