3 Unidades de Medida e o Sistema Internacional - CCT · Unidades de Medida e o Sistema...
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3Unidades de Medida e o
Sistema Internacional
Fundamentos de Metrologia
Medir
Medir é o procedimento experimental através do qual o valor momentâneo de uma grandeza física (mensurando) édeterminado como um múltiplo e/ou uma fração de uma unidade, estabelecida por um padrão, e reconhecida internacionalmente.
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3.1Um pouco de história das
unidades de medida...
O cúbito do Faraó
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O pé médio da idade média
3.2Por que um único sistema de
unidades?
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Importância do SI
Clareza de entendimentos internacionais (técnica, científica) ...Transações comerciais ...Garantia de coerência ao longo dos anos ...Coerência entre unidades simplificam equações da física ...
3.3.1As sete unidades de base
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As sete unidades de base
Grandeza unidade símboloComprimento metro mMassa quilograma kgTempo segundo sCorrente elétrica ampere ATemperatura kelvin KIntensidade luminosa candela cdQuantidade de matéria mol mol
O metro
1793: décima milionésima parte do quadrante do meridiano terrestre1889: padrão de traços em barra de platina iridiadadepositada no BIPM1960: comprimento de onda da raia alaranjada do criptônio1983: definição atual
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O metro (m)
É o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundoObservações:
assume valor exato para a velocidade da luz no vácuodepende da definição do segundoincerteza atual de reprodução: 10-11 m
O 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 átomo de Césio 133.Observações:
Incerteza atual de reprodução: 3 . 10-14 s
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O quilograma (kg)
é igual à massa do protótipo internacional do quilograma.
incerteza atual de reprodução: 10-9 gbusca-se uma melhor definição ...
O ampere (A)
é a intensidade de uma corrente elétrica constante que, mantida em dois condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de seção circular desprezível, e situados à distância de 1 metro entre si, no vácuo, produz entre estes condutores uma força igual a 2 . 10-7
newton por metro de comprimento.incerteza atual de reprodução: 3 . 10-7 A
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O kelvin (K)
O kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da água.
A candela (cd)
é a intensidade luminosa, numa dada direção, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de freqüência 540 . 1012 hertz e cuja intensidade energética nesta direção é de 1/683 watt por esterradiano.
incerteza atual de reprodução: 10-4 cd
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O mol (mol)
é a quantidade de matéria de um sistema contendo tantas entidades elementares quantos átomos existem em 0,012 quilograma de carbono 12.
incerteza atual de reprodução: 6 . 10-7 mol
3.3.2As unidades suplementares
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C
O radiano (rad)
É o ângulo central que subtende um arco de círculo de comprimento igual ao do respectivo raio.
R1 rad
C = R
O esterradiano (sr)
É o ângulo sólido que tendo vértice no centro de uma esfera, subtende na superfície uma área igual ao quadrado do raio da esfera.
São exemplos de ângulo sólido: o vértice de um cone e o facho de luz de uma lanterna acesa.)
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Ângulo Sólido
RA
Ω = A/R2
Ω
3.3.3As unidades derivadas
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Unidades derivadas
m2
m3
m/sm/s2
rad/srad/s2
kg/m3
A/mA/m3
mol/m3
cd/m2
metro quadradometro cúbicometro por segundometro por segundo ao quadradoradiano por segundoradiano por segundo ao quadradoquilogramas por metro cúbicoampère por metroampère por metro cúbicomol por metro cúbicocandela por metro quadrado
áreavolumevelocidadeaceleraçãovelocidade angularaceleração angularmassa específicaintensidade de campo magnéticodensidade de correnteconcentração de substâncialuminância
SímboloUnidade derivadaGrandeza derivada
s-1
m . kg . s-2
m-1 . kg . s-2
m2 . kg . s-2
m2 . kg . s-3
s . Am2 . kg . s-3 . A-1
m-2 . kg-1 . s4 . A2
m2 . kg . s-3 . A-2
m-2 . kg-1 . s3 . A2
m2 . kg . s-2 . A-1
kg . s-2 . A-1
m2 . kg . s-2 . A-2
cdcd . m-2
s-1
m2 . s-2
m2 . s-2
N/m2
N . mJ/sW/AC/VV/AA/V
V . SWb/m2
Wb/Acd/srlm/m2
J/kgJ/kg
HzNPaJWCV
FΩSWbTHlmlxBqGySv
hertznewtonpascaljoulewattcoulombvolt
faradohmsiemensweberteslahenrylumenluxbecquerelgraysiervet
freqüênciaforçapressão, tensãoenergia, trabalho, quantidade de calorpotência e fluxo radiantecarga elétrica, quantidade de eletricidadediferença de potencial elétrico, tensão elétrica, força
eletromotivacapacitância elétricaresistência elétricacondutância elétricafluxo magnéticoindução magnética, densidade de fluxo magnéticoindutânciafluxo luminosoiluminamento ou aclaramentoatividade (de radionuclídeo)dose absorvida, energia específicadose equivalente
Em termos dasunidades base
Em unidadesdo SI
SímboloUnidadederivada
Grandeza derivada
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3.3.3Múltiplos e submúltiplos
Múltiplos e submúltiplos
dcmµnpfazy
decicentimili
micronanopico
femtoatto
zeptoyocto
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
10-18
10-21
10-24
YZEPTGMkh
da
yottazettaexapetateragiga
megaquilohectodeca
1024
1021
1018
1015
1012
109
106
103
102
101
Símbolo Nome doprefixo
FatorSímboloNome doprefixo
Fator
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3.3.4Unidades em uso e unidades aceitas em áreas específicas
Unidades em uso com o SI
1 min = 60 s1 h = 60 min = 3600 s1 d = 24 h1° = (π/180)1' = (1/60)° = (π/10 800) rad1" = (1/60)' = (π/648 000) rad1 L = 1 dm3 = 10-3 m3
1 t = 103 kg1 bar = 105 Pa°C = K - 273,16
minhd°'"
l, Lt
bar°C
minutohoradiagrauminutosegundolitrotoneladabargrau Celsius
tempo
ângulo
volumemassapressãotemperatura
Valor nas unidades do SISímboloUnidadeGrandeza
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Unidades temporariamente em uso
1 milha náutica = 1852 m1 nó = 1 milha náutica por hora =
(1852/3600) m/s1 carat = 2 . 10-4 kg = 200 mg1 tex = 10-6 kg/m = 1 mg/m1 dioptre = 1 m-1
1 mm Hg = 133 322 Pa
1 a = 100 m2
1 ha = 104 m2
1 Å = 0,1 nm = 10-10 m1 b = 10-28 m2
tex
mmHg
aháÅb
milha náuticanó
carattexdioptre
milímetros de mercúrio
arehectareângstrombarn
comprimentovelocidade
massadensidade lineartensão de sistema
ópticopressão no corpo
humanoáreaáreacomprimentoseção transversal
Valor nas unidades do SISímboloUnidadeGrandeza
3.4A grafia correta
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Grafia dos nomes das unidadesQuando escritos por extenso, os nomes de unidades começam por letra minúscula, mesmo quando têm o nome de um cientista (por exemplo, ampere, kelvin, newton,etc.), exceto o grau Celsius.A respectiva unidade pode ser escrita por extenso ou representada pelo seu símbolo, não sendo admitidas combinações de partes escritas por extenso com partes expressas por símbolo.
O plural
Quando pronunciado e escrito por extenso, o nome da unidade vai para o plural (5 newtons; 150 metros; 1,2 metros quadrados; 10 segundos).Os símbolos das unidades nunca vão para o plural ( 5N; 150 m; 1,2 m2; 10 s).
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Os símbolos das unidadesOs símbolos são invariáveis, não sendo admitido colocar, após o símbolo, seja ponto de abreviatura, seja "s" de plural, sejam sinais, letras ou índices.Multiplicação: pode ser formada pela justaposição dos símbolos se não causar anbigüidade (VA, kWh) ou colocando um ponto ou “x” entre os símbolos (m.N ou m x N)Divisão: são aceitas qualquer das três maneiras exemplificadas a seguir:
W/(sr.m2) W.sr-1.m-2W
sr.m2
Grafia dos números e símbolos
Em português o separador decimal deve ser a vírgula.Os algarismos que compõem as partes inteira ou decimal podem opcionalmente ser separados em grupos de três por espaços, mas nunca por pontos.O espaço entre o número e o símbolo éopcional. Deve ser omitido quando hápossibilidade de fraude.
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Alguns enganos
ErradoKm, Kgµa grama2 hs, 15 seg80 KM250°Kum Newton
Corretokm, kgµmo grama2 h, 15 s80 km/h250 Kum newton
Outros enganos
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