UNIDADES DE MEDIDA Entenda por que os físicos adoram medir coisas e qual a importância das unidades de medida

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1 Medindo aqui e ali 1 UNIDADES DE MEDIDA Entenda por que os físicos adoram medir coisas e qual a importância das unidades de medida A física é uma ciência experimental, e por isso os físicos estão sempre interessados em medir coisas. Muitas vezes, o que se quer medir é algo relativamente simples, como, por exemplo, uma distância qualquer entre duas paredes opostas de uma sala, entre a sola dos seus pés e o topo da sua cabeça (sua altura), entre a sua cidade e a cidade mais próxima, entre as antenas de uma formiga Em todos os casos, o que fazemos é comparar as distâncias que queremos medir com um padrão de distância que todo mundo conheça. O mais comum é o metro, mas pode ser outro também. Em países como o Canadá e os Estados Unidos, as pessoas medem distâncias também em pés e polegadas em vez de usar metros e centímetros. Isso não quer dizer que as distâncias em si são diferentes: apenas estão expressas por números diferentes porque correspondem a múltiplos de uma unidade diferente. Para entender melhor: dizer que uma pessoa tem 4 pés e 9 polegadas de altura é o mesmo que dizer que ela tem 1 metro e 45 centímetros. Tudo o que podemos medir os físicos chamam de grandezas. Além da distância, outra grandeza muito importante é o tempo, que não é medido em metros ou pés, pois tem uma natureza diferente. Porém, da mesma forma como estabelecemos um padrão para a distância, podemos arranjar um padrão para o tempo! Figura 2: Já para medir o tempo, usamos uma divisão que não é decimal: 60 segundos formam um minuto, 60 minutos formam uma hora e 24 horas compõem um dia - Figura 1: Um centímetro é um metro dividido por dez duas vezes. Por isso, dizemos que o sistema métrico é um sistema Um dia é o tempo que a Terra leva para dar uma volta em torno de si mesma. Para expressar intervalos de tempo menores que um dia, dividimos o dia em intervalos pequenos, as horas, e estas em minutos, e estes em segundos. Existem outras grandezas mais difíceis de medir, como a rapidez com que alguma coisa se move a velocidade. Para medi-la, precisamos de duas outras grandezas: distância e tempo. A velocidade de um carro, por exemplo, é uma medida de quanta distância o veículo percorre em certo intervalo de tempo. Por isso, a unidade de velocidade envolve tanto uma unidade de distância quanto uma unidade de tempo. Expressar algumas grandezas e unidades como combinação de outras permite aos cientistas organizar as medições a partir de um pequeno número de unidades simples ou de base. Existem sete dessas unidades e todas as outras são uma combinação entre 1 Artigo publicado na revista Ciência Hoje das Crianças na coluna A aventura da Física. Publicanda no dia 18/10/2013. Disponível no site da mesma revista e coluna cujo link é: < Acesso em: 04/07/2017

2 elas, como a velocidade, que combina distância e tempo. Isso forma o Sistema Internacional de Unidades, ou simplesmente SI. Ele facilita tremendamente a comunicação não apenas entre os cientistas, mas também entre todas as pessoas do mundo quando têm que lidar com medidas de grandezas. Perceba se não é esse o caso quando você vê as horas no relógio, ou pesa as frutas no supermercado! CONHEÇA A ORIGEM DE 11 UNIDADES DE MEDIDA 2 Quem nunca brincou de contar o número de passos que gastava para atravessar a rua ou mediu o tamanho da TV em dedões? Para facilitar medições e evitar divergências, um conjunto de padrões foi desenvolvido e é utilizado em quase todo o mundo, com exceção de três países: Myanmar, Libéria e Estados Unidos. O Sistema Internacional de Unidades (SI, do francês Système International d Unités) reúne as principais formas de mensuração de distância, massa e tempo. E a SUPER preparou uma lista para você conhecer a origem de 11 importantes unidades de medida: 1. Metro A unidade cujo nome deriva do grego μέτρον (metron), ou medida, originalmente foi definida como um décimo milionésimo da distância entre o equador terrestre e o Pólo Norte. A partir de 1983, para tornar a unidade mais precisa, foi definido na Conferência Geral de Pesos e Medidas que o metro passaria a ser definido como o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/ de um segundo. Ainda bem que existe a régua Como o próprio nome indica, o centímetro, segundo submúltiplo da unidade, é a centésima parte do metro e, portanto, 100 centímetros equivalem a 1 metro. 2. Polegada A polegada (ou inch, em inglês) é uma das unidades usuais do sistema de medições utilizado nos Estados Unidos. A palavra inglesa deriva do latim uncia, que significa a duodécima parte (ou um doze avos ) e define bem a unidade de medida: uma polegada corresponde a 1/12 de um pé, ou seja, 2,54 centímetros. Trocando os pés pelas mãos, no Brasil o nome da unidade faz referência à medida média da falange distal dos polegares ou, em bom português, a extremidade do dedão da mão. E não é só aqui que o nome da unidade de medida está na ponta dos dedos: em língua catalã, chama-se polzada; em francês, pouce; em italiano, pollice; em sueco, tum; entre outros. 3. Grama e quilograma Quer saber quanto você pesa em litros? Fique sabendo que fazer esse cálculo não seria tão complicado assim. Isto porque o quilograma, unidade básica de massa do Sistema Internacional, tem massa igual ao do International Prototype Kilogram (o Protótipo Internacional do Quilograma ), cujo peso é equivalente ao de um litro d água em sua densidade máxima. O nome da unidade deriva do Figura 3: O protótipo internacional do quilograma. 2 Artigo publicado no blog da revista Superinteressante em 28/01/2013 sob o link < Acesso em: 04/07/2017.

3 latim gramma, que significa pequeno peso, fazendo com que quilograma seja o mesmo que mil pequenos pesos. 4. Arroba O termo vem do árabe ar-rub, que significa a quarta parte. O nome se deve ao fato de que a unidade de massa equivalia inicialmente a um quarto de 1 quintal antiga medida de massa utilizada em Portugal, Brasil e Espanha. Hoje é convencionado no país que a arroba, utilizada para pesar porcos e gado, corresponde a15 kg. 5. Nó Pode parecer um tanto estranho, mas é possível medir a velocidade em nós principalmente se estiver dentro de um barco. O nome advém de uma antiga prática nas embarcações: era utilizada a barquinha (ou barca), aparelho criado em Portugal no século XVI, para estimar a velocidade do deslocamento da navegação. Jogando o batel (peça de madeira triangular) no mar, era possível medir o número de nós que se desprendiam do carretel em determinado tempo. Em média, o nó equivale a uma milha náutica por hora, ou seja 1852 metros/hora. 6. Segundo ciclos da radiação correspondente à transição entre dois níveis de energia do átomo césio 133 no seu estado fundamental. Ou, 1 segundo. Este é o padrão de medição do tempo adotado em 1967 pelo Sistema Internacional de Medidas, utilizado para registrar com precisão o tempo em relógios atômicos. A marcação do tempo começou com os egípcios, por volta do ano 2000 a.c., mas, naquela época, a passagem era marcada tomando como base o movimento do sol e da lua o que fazia com que a hora tivesse durações diferentes de acordo com a estação do ano. Gregos, persas e babilônicos aprimoraram o sistema, subdividindo o dia sexagesimalmente. Foi só bem depois disso que os cientistas perceberam que a rotação terrestre, usada até então como referência para divisão do tempo, era muito imprecisa. Definiu-se, então, o segundo como 1/ ,9747 do tempo que a Terra levou para girar em torno do Sol a partir das 12 horas do dia 4 de janeiro de Com o desenvolvimento dos relógios atômicos, a medição da transição entre dois níveis de energia de um átomo ou molécula tornou-se mais fácil, permitindo também que fosse possível medir o tempo com maior precisão. Assim, durante a 13ª Conferência Geral de Pesos e Medidas, em 1967, substituiu-se a definição antiga pela utilizada atualmente. 7. Libra A libra (ou pound, em inglês) é uma das unidades usuais do sistema de medições utilizado nos Estados Unidos. Apesar das diferentes definições ao longo dos anos, é convencionado hoje que 1 libra equivale a 0, quilogramas. O nome da unidade de massa deriva do latim libra, que significa balança. 8. Pé Figura 4: Conforme o carretel da barquinha se esvazia, é possível estimar a velocidade da navegação. Você provavelmente já usou seus pés para medir a distância entre dois pontos

4 como o tamanho da trave improvisada no futebol de rua, por exemplo mas talvez não saiba que esta prática está longe de ser novidade. Usado como forma de medição de distância desde, no mínimo, a Grécia Antiga, a unidade de medida pé equivale a 0,3038 metros (ou 12 polegadas) e é bastante utilizado em países como Estados Unidos e Inglaterra. 9. Jarda Os fãs de futebol americano com certeza já devem estar familiarizados com esta unidade de medida. Mas se você fica completamente perdido ao escutar o narrador falar que é a terceira subida para as 10 jardas, a gente traduz: ele quer dizer que é a terceira tentativa para percorrer com a bola uma distância igual a 10 vezes 0,9144 metros. Tudo vai fazer mais sentido você quando for assistir ao Super Bowl, no próximo dia 3 de fevereiro. Equivalente também a 3 pés ou 36 polegadas, a jarda (ou yd, do inglês yard) não tem uma origem muito clara, mas uma das (mais divertidas) versões dá os créditos para o Rei Henrique I, da Inglaterra: ele teria determinado a jarda como a distância entre o seu nariz e o polegar do seu braço estendido. 10. Milha Você já sabe o que acontece quando o DeLorean atinge 88 milhas por hora no clássico do cinema De Volta Para o Futuro, e com certeza já ouviu falar nas 500 Milhas de Indianápolis. Mas que distância é essa que os americanos tanto adoram? Com inúmeras variações ao longo da história, a milha terrestre foi padronizada em 1959 e equivale a 1, quilômetros, ou pés. É normalmente utilizada em países de língua inglesa mas, segundo registros, a sua origem data da Roma Antiga, onde cada milha equivalia a 1000 passos (mille passus, no latim) dados pelo Centurião, e variavam entre 1400 e 1580 metros, aproximadamente. 11. Quartilho (ou pinto) Você provavelmente nunca viu ninguém pedir ao garçom para descer mais um pinto de chope no Brasil, mas não estranharia se ouvisse a expressão na Europa ou nos Estados Unidos. Por lá, o pint, conhecido aqui como pinto ou quartilho, é uma medida de volume muito usada, mas seu valor pode variar em cada país equivale a 568,26125 ml no Reino Unido e 473, ml nos EUA, por exemplo.

5 O que é o Sistema Internacional de Unidades 3 Todos os sistemas de pesos e medidas, métricos e não métricos, estão ligados através de acordos internacionais de apoio ao Sistema Internacional de Unidades (SI). O SI é um conjunto sistematizado e padronizado de definições para unidades de medida, que visa uniformizar e facilitar as medições e, consequentemente, as relações comerciais. É a linguagem universalmente usada na ciência e dominante nos negócios e transações comerciais. No coração do SI existe uma lista curta de unidades de base definidas de forma absoluta. São sete unidades de medida básicas e transversais a todas áreas da nossa vida, ciência e comércio. Unidades Básicas do SI 1 Comprimento (metro m); 2 Massa (quilograma kg); 3 Tempo (segundos s); 4 Corrente Elétrica (ampere a); 5 Temperatura Termodinâmica (kelvin k); 6 Quantidade de Matéria (Mol mol); 7 Intensidade luminosa (candela- cd); Com as unidades básicas a alicerçarem todas as áreas passíveis de medição, existem depois as Unidades Derivadas. 3 Exemplos de Unidades Derivadas GRANDEZA UNIDADE SÍMBOLO Potência Watt w Temperatura em Celsius Grau Celsius C Área Metro Quadrado m 2 As unidades derivadas são, em teoria, incontáveis (leia-se em número infinito) e são as que podem resultar algebricamente das unidades básicas e dos sinais de multiplicação e divisão, ou seja, sem qualquer fator multiplicativo ou prefixo com a mesma função. No entanto, o SI aceita várias unidades que não pertencem ao sistema, mas que são amplamente utilizadas no quotidiano, como por exemplo: GRANDEZA UNIDADE SÍMBOLO Tempo Minuto min Massa Tonelada t Volume Litro l ou L 3 Retirado do site < Acesso em: 04/07/2017.