TRABALHO TERMODINAMICA - (UNIDADES DE MEDIDA)

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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA
ICET - Instituto de Ciências Exatas e TecnologiaSÃO JOSÉ DO rIO PRETO
UNIDADES DE MEDIDA
Dicente:
JULIO CESAR GOMES DA SILVA
RA: B650DI-0
Docente:
CLAUDIO ZAPATERRA
ENGENHARIA MECÂNICA – NOTURNO 
TURMA – EM5PQ28
SÃO JOSÉ DO RIO PRETO
2015
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	2
1.1	TIPOS DE SISTEMAS DE UNIDADES MAIS USADOS	4
1.2	TABELA SISTEMA (SI) E (CGS)	6
2.	CÁLCULOS	8
2.1	CONVERSÃO DE UNIDADE	10
3.	CONCLUSÃO	14
4.	REFERÊNCIAS	15
INTRODUÇÃO
Unidade de medida é uma quantidade específica de determinada grandeza física e que serve de padrão para eventuais comparações, e que serve de padrão para outras medidas. Um sistema de unidades, de acordo com a definição atual, é um conjunto consistente de unidades de medida que contém um conjunto de unidades fundamentais de medida das quais se derivam todas as outras unidades contidas no sistema. No passado as unidades utilizadas eram decididas pelos governantes e não necessariamente possuíam uma relação direta e até poderiam mudar de valor com o tempo e entre diferentes regiões de um mesmo país.
Uma das primeiras ferramentas inventadas pelo homem, devido a necessidade da construção de habitações, confecção de vestes e troca de recursos, por exemplo. Para realizar estas medidas, partes do corpo humano e elementos da natureza foram os primeiros instrumentos utilizados. Registros históricos da Babilônia e do Egito antigo descrevem a utilização da mão, braço e dedo para medidas de comprimento, e períodos solares e lunares para a medida de tempo. Para medidas de volume de recipientes, o método utilizado era colocar sementes até o recipiente estar cheio e depois contar elas. Para medir massa, eram utilizadas sementes ou pedras como padrão para a balança1. O quilate, por exemplo, é uma unidade de massa com valor de 200 mg até hoje utilizada e possui a sua origem na semente de Alfarrobeira.
Cúbito padrão Egípcio presente no Liverpool World Museum. O cúbito era a distancia entre o cotovelo e a ponta do dedo médio
Com o desenvolvimento das civilizações, comercio, construções, taxas e demarcação de terras necessitavam de unidades que não variassem com o tempo ou o lugar. Assim, as unidades geralmente eram definidas pelos reis, porém com base em elementos que nem sempre se relacionavam bem, e que poderiam ser modificadas pelos reis posteriores. Um exemplo disto foi que no reinado de Afonso III de Portugal, uma lei de 26 de dezembro de 1253 dava a equivalência de 11,5 onças para o arrátel, enquanto durante o reinado de João II de Portugal (1481-1495) o arrátel ficou definido como valendo 2 marcos, ou 14 onças 2. Como os métodos de comunicação e locomoção eram limitados, e os elementos utilizados como base para medidas diferentes, diversos sistemas com as mais variadas unidades foram desenvolvidos e utilizados em diferentes partes do mundo, até podendo haver diferenças entre regiões de um mesmo país.
Com a renascença e a revolução científica, estas diferenças de unidades se mostravam cada vez mais complicadas de se lidar. No campo da ciência, Isaac Newton cita em seu livro de 1687, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, suas medidas de comprimento de pé parisiense, para que fosse possível para os leitores identificarem o valor. Ao mesmo tempo, o crescente comercio internacional sofria com a disparidade de unidades. Por exemplo, a unidade de comprimento vara era bastante utilizada na Europa, porem o seu valor variava de país para país, equivalendo a 40,2 cm em algumas partes da Alemanha mas possuindo valor de 94,5 cm na Escócia. Estes casos demonstravam que era necessário se adotar um padrão internacional para as unidades.
Em 1668, no seu Essay towards a Real Character and a Philosophical Language, John Wilkins propôs a utilização do segundo como unidade básica de tempo, que o comprimento de um pendulo com período de dois segundos fosse a unidade básica de comprimento, sendo denominada "padrão" (equivalente a 994 mm) e que a base para massa seria a "centena", sendo definida como a massa de agua destilada em um recipiente de um padrão cúbico3.
Em 1670, o astrônomo francês Gabriel Mouton, que também era vigário da igreja de São Paulo em Lyon, sugeriu a utilização de um sistema decimal semelhante a de Wilkins, porém baseado no comprimento de um segundo de arco de longitude no equador e com prefixos denominando cada potência de dez do comprimento, semelhante ao utilizado atualmente no SI. A proposta de Mouton contou com o apoio de Jean Picard e Christiaan Huygens. Neste mesmo ano Gottfried Leibniz também fez propostas semelhantes às de Mouton4. Embora tenham sido feitas outras propostas além destas, apenas cerca de um século mais tarde é que algo foi feito, resultando no sistema métrico.
A existência de um único sistema de unidades que internacionalmente permita um diálogo técnico uniforme onde se fale de dimensões sem recurso a conversões mais ou menos complexas, continua a ser um objetivo ainda não alcançado.
No entanto, muito já foi feito e em muitos países já se adota o mais importantesistema de unidades, aquele que prima pela sua coerência e que rege a maior parte de negócios e atividades técnicas em todo o mundo. Este sistema é o Sistema Internacional de Unidades (SI), criado em 1960, pela 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM).
O SI é também denominado MKS, que corresponde às iniciais dos símbolos das três unidades de base usadas: comprimento, massa e tempo (LMT). Além do sistema MKS, existem ainda outros sistemas LMT (comprimento, massa e tempo) que figuram.
São eles:
MKS (metro, kilograma, segundo);
CGS (centimetro, grama, segundo);
MKgfS (metro, unidade técnica de massa, segundo) – denominado de sistema técnico;
MTS (metro, tonelada, segundo);
FPS ( foot, pound, second).
TIPOS DE SISTEMAS DE UNIDADES MAIS USADOS
SISEMA INTERNCIONAL (SI) OU (MKS)
Também conhecido como SI, é o sistema oficial de todos os países do mundo (exceto Estados Unidos, Birmânia e Libéria), sendo a forma moderna do sistema métrico e a evolução do sistema MKS. O Sistema Internacional de Unidades é um sistema utilizado para realizar medidas padronizadas, adotando-se uma unidade para cada grandeza física. Em física chamamos de grandeza aquilo que pode ser medido, como por exemplo, velocidade, tempo, massa e força. Portanto, podemos dizer que tudo que pode ser medido é uma grandeza. Embora saibamos que existem dezenas de grandezas físicas, alguns padrões e definições são estabelecidos para um número mínimo de grandezas fundamentais. A partir das grandezas denominadas fundamentais é que são definidas unidades para as demais grandezas, ditas grandezas derivadas.
Dessa forma, da grandeza fundamental comprimento, cuja unidade é o metro, definem-se unidades derivadas, como área (metro quadrado) e volume (metro cúbico). Duas grandezas fundamentais comprimento e tempo definem a unidade de velocidade e aceleração.
Até meados de 1960 em todo mundo havia vários sistemas de unidades de medida, ou seja, existiam diferentes unidades fundamentais, que originavam inúmeras unidades derivadas. Por exemplo, as grandezas força e velocidade possuíam cerca de uma dezena de unidades diferentes em uso. De certa forma, essa grande quantidade de unidades fundamentais atrapalhava o sistema de medidas, já que eram diferentes em cada região. Por conta dessa divergência de unidades fundamentais, foi que a 11a Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) criou o Sistema Internacional de Unidades (SI) com o objetivo de eliminar essa multiplicidade de padrões e unidades.
O sistema (SI) criado pela CGPM deveria estabelecer a cada grandeza somente uma unidade. O acordo quanto à utilização de apenas uma unidade foi realizado em 1971, na 14a CGPM. Nessa conferência foram selecionadas as unidades básicas do SI: metro, quilograma, segundo, ampère, kelvin, mol e candela, correspondentes às grandezas fundamentais: comprimento, massa, tempo, intensidadede corrente elétrica, temperatura, quantidade de matéria e intensidade luminosa.
Do mesmo modo, foram estabelecidos os seus símbolos, unidades derivadas, unidades suplementares e prefixos. O progresso científico e tecnológico tem possibilitado a redefinição dos padrões dessas grandezas.
SISTEMA CENTÍMETRO GRAMA SEGUNDO (CGS)
Sistema de unidades um pouco mais antigo, baseado no centímetro, no grama e no segundo. É intimamente ligado ao sistema M.K.S. e ainda utilizado nos meios técnicos e científicos. Se utilizado com correção, mostra os mesmos resultados práticos do Sistema Internacional e está sendo gradualmente substituído por este último. Sistema CGS de unidades é um sistema de unidades de medidas físicas, ou sistema dimensional, de tipologia LMT (comprimento, massa tempo), cujas unidades-base são o centímetro para o comprimento, o grama para a massa e o segundo para o tempo. Foi adotado em 1881 no Congresso Internacional de Eletricidade.
CGS é, assim, um acrônimo maiúsculo para centímetro–grama–segundo. É o sistema de unidades físicas primordial que precedeu o Sistema Internacional de Unidades (SI), por este sendo substituído. O SI baseou-se, em essência, no Sistema MKS de unidades, também acrônimo maiúsculo para metro–kg(quilograma)–segundo.
Conquanto haja tendência de unificação internacional por meio do Sistema Internacional de Unidades, o Sistema CGS ainda é bastante usado em várias áreas e há algumas razões de ordem lógica, outras de fundo histórico, outras ainda de respaldo tradicional. Eis algumas dessas razões:
Muitas fórmulas do eletromagnetismo são mais simples em unidades CGS;
Em alguns contextos, elas ainda parecem ser mais convenientes;
Boa parte da antiga literatura de física ainda usa essas unidades;
As unidades CGS ainda são largamente empregadas em astronomia;
TABELA SISTEMAS (SI) e (CGS)
Toda grandeza física necessita de uma unidade padrão de comparação. Com base nos comentários anteriores, pode-se definir: Grandeza É um ente abstrato empregado para identificar os fenômenos físicos. Exemplos: Comprimento, tempo, força. Unidade É o padrão de comparação usado para medir-se a intensidade de uma grandeza. Exemplos: Metro, segundo, newton.
TABELA (SI)
CÁLCULOS
O estudo dos conteúdos matemáticos, bem como suas aplicações, é necessário para que se tenha uma visão de mundo mais límpida e coerente com os aspectos de uma sociedade complexa e metamórfica. Compreender os porquês e os pra quês do que se estuda, possibilita ao aprendiz a independência cognitiva e o domínio integral do saber. Nesse artigo, abordar-se-á alguns conceitos e aplicações da unidade de medida de comprimento, o metro, seus múltiplos e submúltiplos, assim como, os aspectos históricos, as necessidades de adoção de um sistema de base decimal unificado e todo um enredo que envolve matemática e cotidiano.
Aspectos Históricos
Desde tempos pretéritos que há a necessidade de um consenso no que se refere à padronização dos sistemas de medidas. Diante da diversidade de medidas e medidores a sociedade viu-se atingida por métodos arbitrários causadores de prejuízos e injustiças nos mais diversos aspectos. Um dos meios usados para medir tinha como ferramenta medidora partes do corpo como: mão (palmo), dedo (polegada), braço (braça e côvado), etc. Como havia variância de tamanho dos elementos citados anteriormente, jamais existiam medidas precisas, resultando em números arbitrários e causadores de “controvérsias matemáticas”. No ano 1789 foi feito um pedido pelo Rei da França aos membros da Academia de Ciências daquela nação para que formulassem um sistema de medidas unificado. Assim, entrou em vigor naquele país o sistema de medidas de base decimal com três unidades titulares: o metro, para medir o comprimento, o litro, para medir a capacidade e o quilograma, para medir a massa. No ano 1960 o sistema francês foi adotado mundialmente como Sistema Internacional de Medidas (SI). O novo sistema passou a ser utilizado por quase todos os países do mundo, com exceção de alguns, por sua praticidade e pela linguagem universal. No Brasil o SI tornou-se obrigatório no ano de 1962.
O metro, seus múltiplos e submúltiplos
O metro é utilizado cotidianamente em várias atividades humanas. Dele, deriva outras unidades das quais convencionou-se chamar de múltiplos – quando estas são resultados de uma multiplicação decimal a partir do metro, e de submúltiplos – quando forem resultados de uma divisão decimal.
2.1 CONVERSÃO DE UNIDADE	
Para solucionar problemas contendo as unidades de medidas expostas nas tabelas acima, deve-se fazer a observação do posicionamento da unidade em conversão em relação à unidade fixa. Observe os exemplos a seguir:
Converter a medida em metro (m): 2,5 km
1º Passo:
Observa-se a distância (número de casas decimais) da unidade km à unidade m, que nesse caso são 3 casas.
2º Passo:
Como m está à direita de km, escrevemos 2,5 x 1000 (resultado da multiplicação de 10 x 10 x 10, ou seja, a distância entre km e m).
3º Passo:
Em 2,5 “deslocamos a vírgula” três vezes para a direita (número de zeros de mil) e os espaços em branco preenchemos com zeros.
25/ 0 / 0, 0 = 2500,0 m, ou seja, 2,5 km = 2500 m.
Converter a medida em quilômetros (km): 15 m
1º Passo:
Observa-se a distância (número de casas decimais) da unidade m à unidade km, que nesse caso são 3 casas.
2º Passo:
Como km está à esquerda de m, escrevemos 15 ÷ 1000 (resultado da multiplicação 10 x 10 x 10, ou seja, a distância entre m e km).
3º Passo:
Em 15 “deslocamos a vírgula” três vezes para a esquerda (número de zeros de mil) e os espaços em branco preenchemos com zeros.
0 ,0 /1/5 = 0,015 km, ou seja, 15m = 0,015 km.
Observação: lembre-se que o número 15 é o mesmo que 15,0.
Através do conhecimento dos números decimais e usando a técnica do “deslocamento da vírgula” pode-se sempre chegar aos resultados das conversões sem muito esforço e com muita facilidade. Para isso, basta seguir os passos das instruções anteriores ou desenvolver cálculos semelhantes baseados na observação dos números e suas propriedades.
Um pedreiro, ao ler as informações contidas em uma caixa de piso, que tinha suas pedras na forma quadrada, observou que cada pedra media 1600 cm2 de área, ou seja, 40 cm de lado. Para realizar a pavimentação de um cômodo residencial ele precisa de pedras quadradas com 20 cm de lado. Quantas pedras do tamanho desejado (20 cm de lado) ele poderá fazer com cada uma inteira (40 cm de lado)? Ao final, mostre a medida dos lados dessas pedras em metro (m).
Primeira solução:
1º Passo:
Observa-se os dados do problema em questão.
Pedra inteira – 40 cm de lado; área de 1600 cm2;
Pedra desejada – 20 cm de lado cada.
2º Passo:
Devemos encontrar a área das pedras desejadas pelo pedreiro, isto é, se elas são quadradas e possuem lados de 20 cm, basta que façamos:
A = 20 cm x 20 cm = 400 cm2
3º Passo:
Para encontramos a solução do primeiro problema basta que dividamos a primeira área (A1) pela segunda área (A2).
S = A1/A2
S = 1600 cm2: 400 cm2
S = 4
Portanto, a partir das pedras originais cuja medida dos lados é de 40 cm, o pedreiro poderá fazer 4 pedras com medidas dos lados 20 cm.
Segunda solução:
1º Passo:
Pretende-se aqui mostrar as medidas dos lados, tanto das pedras originais quanto das pedras desejadas pelo pedreiro, em metro. O procedimento é simples, basta apenas seguir o modelo das transformações anteriores.
 
Converter as medidas 40 cm e 20 cm em metro (m):
2º Passo:
Observa-se a distância (número de casas decimais) da unidade cm à unidade m, que nesse caso são 2 casas.
3º Passo:
Como m está à esquerda de cm, escrevemos 40 ÷ 100 e 20 ÷ 100 (resultado da multiplicação 10 x 10, ou seja, a distância entre cm e m).
4º Passo:
Em 40, e em 20, “deslocamos a vírgula” duas vezes para a esquerda (número de zeros de cem) e os espaços vazios preenchemos com zeros.
0 ,4 / 0 = 0,40 ou 0,4 m,ou seja, 40 cm = 0,4 m.
0, 2 / 0 = 0,20 ou 0,2 m, ou seja, 20 cm = 0,2 m	
CONCLUSÃO
No estudo desse trabalho aprendi como 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.
REFERÊNCIAS
www.infoescola.com.br
www.sofisica.com.br
www.mundodaeducação.com.br