Unidades de medidas - escolareynaldomassi

Unidades de medidas
No estudo da física é importante saber um pouco mais das unidades de medidas, que são medidas
de determinadas grandezas.
O Sistema Internacional de Unidades (SI) é um conjunto de informações sobre as unidades de
mediadas convencionadas pelo mundo inteiro.
No SI existem algumas unidades fundamentais, delas surgem outras unidades derivadas.
Observe a tabela abaixo, nela está representado o conjunto de unidades de medidas (consideradas
unidades fundamentais) das grandezas mais importantes no estudo da física.
UNIDADE
metro
quilograma
segundo
ampère
kelvin
mol
radiano
SÍMBOLO
m
kg
s
A
K
mol
rad
GRANDEZA
Comprimento
Massa
Tempo
Corrente elétrica
Temperatura termodinâmica
Quantidade de matéria
Ângulo plano
Dessas unidades há outras unidades derivadas como: a área, o volume, a velocidade, a aceleração,
veja algumas:
Unidade de área: m . m = m2
Unidade de Força: N ou kg . m/s2
Unidade de volume: m . m . m = m3
Unidade de Pressão: Pa ou kg/(m . s2)
Unidade da velocidade: m/s
Unidade de Energia: J ou kg . m2/s2
Unidade da aceleração = m/s2
Unidade de Carga elétrica: C ou A . s
Prefixos no SI
PREFIXO
giga
mega
quilo
hecto
deca
deci
centi
mili
micro
nano
pico
femto
SÍMBOLO
G
M
k
h
da
d
c
m
μ
n
p
f
POTÊNCIA DE 10
EQUIVALENTE
109
106
103
102
101
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
atto
zepto
yocto
a
z
y
10-18
10-21
10-24
Podemos fazer algumas representações com esses prefixos, veja:
0, 000003 = 3 . 10-6 s = 3 μs
9 000 000 000 m = 9 . 109 m = 9 Gm
Nome e símbolo
como escrever as unidades SI
As unidades SI podem ser escritas por seus nomes ou representadas por meio de símbolos.
Exemplos:
Unidade de comprimento
nome: metro
símbolo: m
Unidade de tempo
nome: segundo
símbolo: s
Nome
em letra minúscula
Os nomes das unidades SI são escritos sempre em letra minúscula.
Exemplos:
quilograma, newton, metro cúbico
Exceção:
no início da frase e "grau Celsius"
Nome
formação do plural
A Resolução Conmetro 12/88 estabelece regras para a formação do plural dos nomes das unidades
de medir. Para facilitar a consulta, indicamos na tabela "1" o plural dos nomes mais utilizados.
Nome
pronúncia correta
O acento tônico recai sobre a unidade e não sobre o prefixo.
Exemplos:
micrometro, hectolitro, milisegundo, centigrama
Exceções:
quilômetro, hectômetro, decâmetro, decímetro, centímetro e milímetro
Símbolo
não é abreviatura
O símbolo é um sinal convencional e invariável utilizado para facilitar e universalizar a escrita e a
leitura das unidades SI. Por isso mesmo não é seguido de ponto.
Certo
s
m
kg
h
segundo
metro
quilograma
hora
Errado
s. ; seg.
m. ; mtr.
kg. ; kgr.
h. ; hr.
Símbolo
não é expoente
O símbolo não é escrito na forma de expoente.
Certo
Errado
250 m
10 g
2 mg
Símbolo
não tem plural
O símbolo é invariável; não é seguido de "s".
cinco metros
dois quilogramas
oito horas
Certo
5m
2 kg
8h
Errado
5ms
2kgs
8hs
Toda vez que você se refere a um valor ligado a uma unidade de medir, significa que, de algum
modo, você realizou uma medição. O que você expressa é, portanto, o resultado da medição, que
apresenta as seguintes características básicas:
Unidade composta
Ao escrever uma unidade composta, não misture nome com símbolo.
Certo
Errado
quilômetro por hora
km/h
quilômetro/h
km/hora
metro por segundo
m/s
metro/s
m/segundo
O grama
O grama pertence ao gênero masculino. Por isso, ao escrever e pronunciar essa unidade, seus
múltiplos e submúltiplos, faça a concordância corretamente.
Exemplos:
dois quilogramas
quinhentos miligramas
duzentos e dez gramas
oitocentos e um gramas
Prefixo quilo
O prefixo quilo (símbolo k) indica que a unidade está multiplicada por mil. Portanto, não pode ser
usado sozinho.
Certo
Errado
quilograma; kg
quilo; k
Use o prefixo quilo da maneira correta.
Certo
Errado
quilômetro
kilômetro
quilograma
kilograma
quilolitro
kilolitro
Medidas de tempo
Ao escrever as medidas de tempo, observe o uso correto dos símbolos para hora, minuto e segundo.
Certo
9 h 25 min 6 s
Errado
9:25h
9h 25´ 6´´
Obs: Os símbolos ' e " representam minuto e segundo em unidades de ângulo plano e não de
tempo.
Principais unidades SI
Grandeza
Nome
Plural
Símbolo
comprimento
metro
metros
m
área
volume
ângulo plano
tempo
freqüência
velocidade
metro quadrado
metro cúbico
radiano
segundo
hertz
metro por segundo
metro por segundo
por segundo
quilograma
quilograma por
metro cúbico
metro cúbico
por segundo
mol
newton
pascal
metros quadrados
metros cúbicos
radianos
segundos
hertz
metros por segundo
metros por segundo
por segundo
quilogramas
quilogramas por
metro cúbico
metros cúbicos
por segundo
mols
newtons
pascals
m²
m³
rad
s
Hz
m/s
joule
joules
J
watt
watts
W
corrente elétrica
ampère
ampères
A
carga elétrica
coulomb
coulombs
C
tensão elétrica
volt
volts
V
resistência elétrica
ohm
ohms
condutância
siemens
siemens
S
capacitância
farad
farads
F
temperatura Celsius
grau Celsius
graus Celsius
°C
temp. termodinâmica
kelvin
kelvins
K
intensidade luminosa
candela
candelas
cd
fluxo luminoso
lúmen
lúmens
lm
lux
lx
aceleração
massa
massa específica
vazão
quantidade de matéria
força
pressão
trabalho, energia
quantidade de calor
potência, fluxo de energia
iluminamento
lux
Algumas unidades em uso com o SI, sem restrição de prazo
Grandeza
volume
ângulo plano
ângulo plano
ângulo plano
massa
tempo
Nome
litro
grau
minuto
segundo
tonelada
minuto
Plural
litros
graus
minutos
segundos
toneladas
minutos
Símbolo
l ou L
°
´
´´
t
min
m/s²
kg
kg/m³
m³/s
mol
N
Pa
Equivalência
0,001 m³
/180 rad
/10 800 rad
/648 000 rad
1 000 kg
60 s
tempo
hora
horas
h
velocidade
rotação
rotações
rpm
angular
por minuto
por minuto
Algumas unidades fora do SI, admitidas temporariamente
Grandeza
pressão
pressão
pressão
quantidade
de calor
área
3 600 s
/30 rad/s
Nome
atmosfera
bar
milímetro
de mercúrio
Plural
atmosferas
bars
milímetros
de mercúrio
Símbolo
atm
bar
caloria
calorias
cal
4,186 8 J
hectares
quilogramasforça
milhas
marítimas
nós
ha
104 m²
kgf
9,806 65 N
hectare
quilogramaforça
força
milha
comprimento
marítima
velocidade
nó
Prefixos das unidades SI
Equivalência
101 325 Pa
105 Pa
133,322 Pa
aprox.
mmHg
1 852 m
(1852/3600)m/s
Nome
Símbolo
Fator de multiplicação da unidade
yotta
Y
1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000
zetta
Z
1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000
exa
E
1018 = 1 000 000 000 000 000 000
peta
P
1015 = 1 000 000 000 000 000
tera
T
1012 = 1 000 000 000 000
giga
G
109 = 1 000 000 000
mega
M
106 = 1 000 000
quilo
k
10³ = 1 000
hecto
h
10² = 100
deca
da
10
deci
d
10-1 = 0,1
centi
c
10-2 = 0,01
mili
m
10-3 = 0,001
micro
µ
10-6 = 0,000 001
nano
n
10-9 = 0,000 000 001
pico
p
10-12 = 0,000 000 000 001
femto
f
10-15 = 0,000 000 000 000 001
atto
a
10-18 = 0,000 000 000 000 000 001
zepto
z
10-21 = 0,000 000 000 000 000 000 001
yocto
y
10-24 = 0,000 000 000 000 000 000 000 001
A - Para formar o múltiplo ou submúltiplo de uma unidade, basta colocar o nome do prefixo
desejado na frente do nome desta unidade. O mesmo se dá com o símbolo.
Exemplo:
Para multiplicar e dividir a unidade volt por mil
quilo + volt = quilovolt ; k + V = kV
mili + volt = milivolt ; m + V = mV
B - Os prefixos SI também podem ser empregados com unidades fora do SI.
Exemplo:
milibar; quilocaloria; megatonelada; hectolitro
C - Por motivos históricos, o nome da unidade SI de massa contém um prefixo: quilograma. Por
isso, os múltiplos e submúltiplos dessa unidade são formados a partir do grama.
Principais grandezas
O Sistema Internacional de Unidades (SI) é o mais aceito em todo o mundo. No entanto, ainda são
usadas unidades tradicionais de origem consuetudinária ou de sistemas anteriores à elaboração do
SI.
COMPRIMENTO
Metro (m), unidade SI: distância percorrida pela luz no vácuo em um intervalo de tempo igual a
1/299.792.458 s.
Unidades de comprimento tradicionais – Quilômetro (km): 1.000 m, palmo: 22 cm; braça: 2,2m;
légua: 6 km; légua brasileira: 6,6 km.
Unidades de comprimento inglesas – Polegada (in): 2,54 cm ou 0,0254 m; pé (ft): 30,48 cm ou
0,3048 m; jarda (yd): 91,44 cm ou 0,9144 m; milha (mi): 1.609 m; milha náutica: 1.852 m.
Distâncias astronômicas – Ano-luz: distância percorrida pela luz no vácuo em 1 ano, igual a 9,46
trilhões de quilômetros ou 946 × 1010 km; parsec: 3,258 anos-luz ou 30,82 trilhões de quilômetros
ou 3. 082 × 10¹o km; unidade astronômica (uA): distância média entre a Terra e o Sol igual a 150
milhões de quilômetros ou 150 × 106 km.
ÁREA
Metro quadrado (m²), unidade SI: área de um quadrado com lado igual a um metro.
Unidades de área tradicionais – Quilômetro quadrado (km²): 1.000.000 m²; hectare (ha): 10.000 m²;
alqueire mineiro: 48.400 m²; alqueire paulista: 24.200 m².
Unidades de área inglesas – Polegada quadrada: 6,4516 cm² ou 0,00064516 m²; pé quadrado:
929,03 cm² ou 0,092903 m².
VOLUME
Metro cúbico (m³), unidade SI: cubo com arestas iguais a um metro. Unidade de volume tradicional
– Litro (l): 0,001 m³.
Unidades de volume inglesas – Galão inglês: 4,546 l ou 0,004546 m³; galão norte-americano: 3,785
l ou 0,003785 m³.
ÂNGULO PLANO
Radiano (rad ou rd), unidade SI: ângulo plano entre dois raios de um círculo que forma um arco de
circunferência com o comprimento igual ao do raio.
Unidades de ângulo plano tradicionais – Grau (o): /180 rad; minuto ('): /10. 800; segundo ("): /648.
000 rad; número : 3,1416
ÂNGULO SÓLIDO
Esterradiano (sr), unidade SI: ângulo sólido que, tendo o vértice no centro de uma esfera, leva a um
corte em sua superfície com área igual a de um quadrado com lados iguais ao raio da esfera.
MASSA
Quilograma (kg), unidade SI: massa do protótipo internacional do quilograma, um padrão
construído com uma liga de platina e irídio.
Unidades de massa tradicionais – Quilate: 0,2 g ou 0,002 kg; tonelada métrica (t): 1.000 kg.
Unidades de massa inglesas – Libra ou pound (lb): 453,59 g ou 0,453 kg; tonelada inglesa: 1.016
kg; tonelada norte-americana: 907 kg; onça (oz): 28,35 g ou 0,028 kg; onça troy: 31,10 g ou 0,031
kg.
TEMPO
Segundo (s), unidade SI: tempo correspondente a 9.192. 631.770 ciclos de radiações emitidas entre
dois níveis de energia do átomo de césio 133.
Unidades de tempo tradicionais – Minuto (min): 60s; hora (h): 60min ou 3.600s; dia (d): 24h ou
1.440min ou 86. 400s; ano sideral: 365d 6h 9min 9,5s; ano trópico: 365d 5h 48min 45,8s.
VELOCIDADE
Metro por segundo (m/s), unidade SI: distância percorrida em um segundo. Unidades de velocidade
tradicionais – Quilômetro por hora (km/h): 1/3,6 m/s ou 0,27777 m/s.
Unidades de velocidade inglesas – Milha por hora (mi/h): 1,609 km/h ou 0,4469 m/s; nó (milha
náutica por hora): 1,852 km/h ou 0,5144 m/s.
Velocidade da luz – 299. 792. 458 m/s.
VELOCIDADE ANGULAR
Radiano por segundo (rad/s), unidade SI: velocidade de rotação de um corpo. Unidade de
velocidade angular tradicional – Rotação por minuto (rpm): p/30 rad/s
ACELERAÇÃO
Metro por segundo ao quadrado (m/s²), unidade SI: constante de variação de velocidade.
ACELERAÇÃO ANGULAR
Radiano por segundo ao quadrado (rad/s²), unidade SI: constante de variação de velocidade angular.
FREQUÊNCIA
Hertz (Hz), unidade SI: número de ciclos completos por segundo (Hz s-¹)
FORÇA
Newton (N), unidade SI: força que imprime uma aceleração de 1 m/s² a uma massa de 1 kg
(kgm/s²), na direção da força.
Unidade de força tradicional – Quilograma-força (kgf): 9,8N.
ENERGIA
Joule (J), unidade SI: energia necessária para uma força de 1N produzir um deslocamento de 1m (J
N/m).
Unidades de energia tradicionais – Watt-hora (Wh): 3. 600 J; quilowatt-hora (kWh): 3.600.000 J ou
3.600 kJ, eletrovolt (eV): 1,6021 × 10 J; caloria (cal): 4,1 J; quilocaloria (kcal): 4. 184 J.
POTÊNCIA
Watt (W), unidade SI: potência necessária para exercer uma energia de 1 J durante um segundo (W
J/s). O fluxo de energia (elétrica, sonora, térmica ou luminosa) também é medido em watt.
Unidade de potência tradicional – Horse-power (HP) ou cavalo-vapor (cv): 735,5 W.
INTENSIDADE ENERGÉTICA
Watt por esterradiano (W/sr), unidade SI: intensidade do fluxo de energia no interior de um ângulo
sólido igual a 1sr.
PRESSÃO
Pascal (Pa), unidade SI: força constante de 1N sobre uma superfície plana de 1m² (Pa N/m²).
Unidades de pressão tradicionais – Milímetro de mercúrio (mmHg): 133,32 Pa; atmosfera (atm):
101. 325 Pa.
CORRENTE ELÉTRICA
Ampère (A), unidade SI: corrente elétrica constante capaz de produzir uma força igual a 2 × 10 N
entre dois condutores de comprimento infinito e seção transversal desprezível, situados no vácuo e
com 1 m de distância entre si.
CARGA ELÉTRICA
Coulomb (C), unidade SI: quantidade de eletricidade com intensidade constante de 1A que
atravessa a seção de um condutor durante 1s (C sA).
Unidade de carga elétrica tradicional Ampère-hora (Ah): 3.600 C.
DIFERENÇA DE POTENCIAL
Volt (V), unidade SI: tensão elétrica existente entre duas seções transversais de um condutor
percorrido por uma corrente constante de 1A, quando a freqüência dissipada entre as duas seções é
igual a 1W (V W/A).
RESISTÊNCIA ELÉTRICA
Ohm ( ), unidade SI: resistência de um elemento de um circuito que, submetido a uma diferença de
potencial de 1V entre seus terminais, faz circular uma corrente constante de 1A ( V/A).
CAPACITÂNCIA ELÉTRICA
Farad (F), unidade SI: capacitância de um elemento de um circuito que, ao ser carregado com uma
quantidade de eletricidade constante igual a 1C, apresenta uma tensão constante igual a 1V (F C/V).
INDUTÂNCIA ELÉTRICA
Henry (H), unidade SI: indutância de um elemento passivo de um circuito em cujos terminais se
induz uma tensão constante de 1V quando percorrido por uma corrente que varia na razão de 1A por
segundo (H Vs/A ou Ws).
TEMPERATURA
Kelvin (K), unidade SI: fração de 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da água,
que corresponde às condições de temperatura e pressão em que a água em estado líquido, o vapor de
água e o gelo estão em perfeito equilíbrio. O ponto zero da escala (0°K) é igual ao zero absoluto (273,15°C).
Unidades de temperatura tradicionais – Escala Celsius (°C): 0°C 273°K e 1°C 274°K; Escala
Fahrenheit (F): 0°F 255,33°K ou -17,77°C, 1°F 255,78°K ou -17,22°C.
QUANTIDADE DE MATÉRIA
Mol (símbolo mol), unidade SI: quantidade de matéria de um sistema que reúne tantas entidades
elementares (partículas que devem ser especificadas) quanto o número de átomos contidos em 0,012
kg de carbono.
INTENSIDADE LUMINOSA
Candela (cd), unidade SI: intensidade luminosa emitida em uma determinada direção por uma fonte
de radiação monocromática com freqüência igual a 540 × 10¹² Hz e com uma intensidade energética
de 1/683 watt por esterradiano.
FLUXO LUMINOSO
Lúmem (lm), unidade SI: fluxo luminoso com intensidade de 1cd emitido no interior de um ângulo
sólido igual a 1sr (lm cd/sr).
ILUMINAMENTO
Lux (lx), unidade SI: iluminamento de uma superfície plana de 1 m² que recebe um fluxo luminoso
perpendicular de 1lm (lx lm/m²).
INFORMÁTICA
Bit: menor unidade de armazenamento de informações em computadores e sistemas informatizados.
Byte: é a unidade básica de memória de computadores, igual a 8 bits contíguos.
Kilobit (kbit): 1.024 bits de informação. Kilobyte (kbyte): 1.024 bytes. Megabytes: 1.048.576 bytes.