fundamentos de fÃsica i fundamentos de fÃsica i - Departamento de ...
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unida<strong>de</strong>s base. A Tabela 1.1 mostra as unida<strong>de</strong>s bases do SI, as gran<strong>de</strong>zas físicas<br />
correspon<strong>de</strong>ntes e os símbolos utilizados. Na Tabela 1.2 você po<strong>de</strong> ver alguns exemplos <strong>de</strong><br />
unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>rivadas do Sl.<br />
físicas mencionadas acima po<strong>de</strong>m ser escritas <strong>de</strong> uma forma mais compacta, como 9 kHz e 300<br />
GHz. No caso do núcleo atômico seria 1 fm.<br />
Tabela 1.1: Unida<strong>de</strong>s Base do SI<br />
Tabela 1.2: Algumas Unida<strong>de</strong>s Derivadas do SI<br />
Tabela 1.3: prefixos utilizados para as unida<strong>de</strong>s do SI.<br />
Fator Prefixo Símbolo Fator Prefixo Símbolo<br />
Unida<strong>de</strong>s Base do SI<br />
Gran<strong>de</strong>za<br />
Nome Símbolo<br />
Comprimento Metro m<br />
Massa Quilograma kg<br />
Tempo Segundo s<br />
Corrente Elétrica Ampère A<br />
Temperatura Kelvin K<br />
Quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> Matéria Mole mol<br />
Intensida<strong>de</strong> Luminosa Can<strong>de</strong>la Cd<br />
Unida<strong>de</strong>s Derivada do SI<br />
Gran<strong>de</strong>za<br />
Nome<br />
Símbolo<br />
Velocida<strong>de</strong> Metro por segundo m/s<br />
Aceleração<br />
Metro por segundo ao<br />
quadrado m/s 2<br />
Massa específica<br />
Quilograma por metro<br />
cúbico kg/m 3<br />
Freqüência Hertz s -1<br />
Força Newton m. kg .s -2<br />
Carga elétrica Coulomb s. A<br />
Força eletromotriz Volt m 2 . kg . s -3 . A -1<br />
10 24 iota Y 10 -24 iocto y<br />
10 21 zeta Z 10 -21 zepto z<br />
10 18 exa E 10 -18 ato a<br />
10 15 peta P 10 -15 femto f<br />
10 12 tera T 10 -12 pico p<br />
10 9 giga G 10 -9 nano n<br />
10 6 mega M 10 -6 micro µ<br />
10 3 quilo k 10 -3 mili m<br />
10 2 hecto h 10 -2 centi c<br />
10 1 <strong>de</strong>ca da 10 -1 <strong>de</strong>ci d<br />
No Apêndice A você encontrará as <strong>de</strong>finições das unida<strong>de</strong>s básicas, e uma lista mais extensa<br />
<strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>rivadas do SI. Você po<strong>de</strong>rá conhecer mais sobre o SI no sítio eletrônico do Inmetro<br />
(Instituto Nacional <strong>de</strong> Metrologia, Normalização e Qualida<strong>de</strong> Industrial). Acesse o link:<br />
www.inmetro.gov.br. Procure a seção sobre Unida<strong>de</strong>s Legais <strong>de</strong> Medida.<br />
1.5.1 NOTAÇÃO CIENTÍFICA: OPERANDO COM POTÊNCIAS DE DEZ<br />
Utiliza-se potência <strong>de</strong> 10 para representar números muito gran<strong>de</strong>s ou muito pequenos.<br />
Nessa notação científica o número é escrito como um produto <strong>de</strong> um número entre 1 e 10 e<br />
uma potência <strong>de</strong> <strong>de</strong>z com o expoente a<strong>de</strong>quado. Um carro, por exemplo, tem 1500kg e<br />
3<br />
representamos sua massa por 1,5<br />
x10<br />
kg. A freqüência <strong>de</strong> operação dos telefones celulares no<br />
Brasil situa-se entre 9000 hertz (Hz) e 300 .000.000. 000 Hz e representamos essas gran<strong>de</strong>zas<br />
por<br />
3<br />
9x10<br />
Hz e<br />
11<br />
3x10<br />
Hz. Expoentes negativos são utilizados quando os números têm módulo<br />
menor que um. Por exemplo, o diâmetro do núcleo atômico é da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 10 -15 m.<br />
Por conveniência, em 1991, a 19ª Conferência Geral <strong>de</strong> Pesos e Medidas (CGPM)<br />
recomendou a utilização <strong>de</strong> prefixos para a representação das unida<strong>de</strong>s. A Tabela 1.3 mostra os<br />
prefixos para os fatores correspon<strong>de</strong>ntes e os símbolos utilizados. Sendo assim as gran<strong>de</strong>zas<br />
Com o avanço da ciência e da tecnologia, as <strong>de</strong>finições das unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> medida evoluíram.<br />
As re<strong>de</strong>finições das unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> comprimento e tempo, por exemplo, foram necessárias <strong>de</strong>vido à<br />
necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> maior precisão nas medidas realizadas.<br />
1.5.2 UNIDADE DE TEMPO – O PADRÃO DO SEGUNDO<br />
De 1889 a 1967 o segundo era <strong>de</strong>finido como uma fração do dia solar médio, ou seja,<br />
igual a 1 86400 <strong>de</strong>sse dia. Sabemos que os períodos <strong>de</strong> duração dos dias variam <strong>de</strong> milésimos<br />
<strong>de</strong> segundos ao longo dos meses, <strong>de</strong>vido às irregularida<strong>de</strong>s no período <strong>de</strong> rotação da Terra.<br />
Alguns dias po<strong>de</strong>m ter um período <strong>de</strong> duração maior, outros um período menor e por isso os<br />
astrônomos eram os responsáveis pela <strong>de</strong>finição do dia solar médio. Observe então que a<br />
precisão das medidas realizadas baseadas nesse padrão <strong>de</strong> tempo era limitada.<br />
Em 1967 a 13ª CGPM substituiu a <strong>de</strong>finição do segundo baseada em um padrão atômico,<br />
a partir da freqüência da radiação emitida por um isótopo do átomo <strong>de</strong> Césio:<br />
“O segundo é a duração <strong>de</strong> 9.192.631.770 períodos da radiação correspon<strong>de</strong>nte<br />
à transição entre os níveis hiperfinos do estado fundamental do Césio 133.”<br />
©Todos os direitos reservados. <strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Física da UFMG Página 29<br />
©Todos os direitos reservados. <strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Física da UFMG Página 30