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78 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS CAPÍTULO 10: MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS 79 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS 10�1 Medidas de comprimento Para medir comprimentos, a unidade fundamental do siste- ma métrico decimal é o metro, cujo símbolo é m. Mas o metro, só, não é suficiente. Para medir distâncias como a da Terra ao Sol é mais adequado usar uma unidade maior que o metro. Da mesma forma, ele não é conveniente para medir a espessura de um vidro de janela, por exemplo. Por isso, partindo da unidade fundamen- tal, o metro, obtemos seus múltiplos: ● 1 decâmetro (dam) = 10 metros ● 1 hectômetro (hm) = 100 metros ● 1 quilômetro (km) = 1 000 metros Subdividindo o metro, obtemos seus submúltiplos: ● O decímetro (dm), que é a décima parte do metro 1 dm = 0,1 m ● O centímetro (cm), que é a centésima parte do metro 1 cm = 0,01 m ● O milímetro (mm), que é a milésima parte do metro 1 mm = 0,001 m O sistema métrico é decimal e na tabela a seguir podemos observar que cada unidade é 10 vezes maior que a unidade imedia- tamente à sua direita. Tabela 10-1: Sistema métrico km hm dam m dm cm mm 1 000 m 100 m 10 m 1 m 0,1 m 0,01 m 0,001 m 80 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS Apesar de existirem e completarem a escala do sistema métri- co decimal, algumas dessas unidades são pouco utilizadas na prá- tica. As unidades de medida de comprimento mais comuns são o metro, o quilômetro, o centímetro e o milímetro. Para cada situação é utilizada as unidades adequadas para medidas de comprimento. Veja os exemplos abaixo: ● O comprimento da sala de aula: É medida em metros. ● O diâmetro do seu lápis: É medido em milímetros. ● O comprimento do seu lápis: É medido em centímetros. ● A distância entre duas cidades: É medida em quilômetros. 10.1.1 Conversões entre unidades de medida de comprimento 1. Quilômetro e metro Considere que a figura abaixo representa uma chácara. 81 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS Quantos metros de arame são necessários para cercá-la, sen- do que a cerca terá 5 voltas de arame. Para isso o proprietário pre- cisa somar as medidas de seu contorno e depois multiplicar por 5. Só que não podemos operar com medidas que estão em unidades diferentes e antes será preciso convertê-las para a mesma unidade. Fazer conversões entre as principais unidades de medida de comprimento do sistema métrico decimal não é difícil. Veja: ● 1 km = 1000 m ● 2 km = 2000 m ● 3 km = 3000 m, e assim por diante. Para converter uma medida de quilômetros para metros, basta multiplicá-la por 1 000. Multiplicar por 1 000 equivale a des- locar a vírgula três posições para a direita. Veja os exemplos: ● 1,5 km = 1500 m ● 0,075 km = 75 m ● 8,26 km = 8260 m Então, para saber quantos metros de arame são necessários para cercar esta chácara transformamos as medidas 1,5 km e 2 km em metros e calculamos o perímetro (medida do contorno da chácara). 1,5 km x 1000 = 1500 m 2,0 km x 1000 = 2000 m Portanto o perímetro da chácara é: 2000 m +1500 m + 800 m + 900 m = 5200 m Como o arame da cerca terá cinco voltas, o valor do períme- tro deve ser multiplicado por 5: 82 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS 5200 m x 5 = 26.000 m de arame Para escrever a quantidade de arames em quilômetros basta dividir 26.000 por 1000, pois para converter uma medida de me- tros para quilômetros, basta dividi-la por 1000, o que equivale des- locar a vírgula três posições para a esquerda. Então, 26.000 m : 1000 = 2,6 km 2. Metro e centímetro Para entender a conversão de medidas de metro e centíme- tro, vamos partir da seguinte situação: Uma costureira pretende contornar uma toalha com renda e a exemplo do que foi feito na chácara, ela precisa converter as me- didas a uma mesma unidade para calcular o perímetro da toalha e comprar a metragem correta de renda. Veja a figura da toalha: Figura 10-1: Medidas Como as medidas da toalha estão em centímetros e metros vejamos estas relações: 83 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS ● 1 m = 100 cm ● 2 m = 200 cm ● 3 m = 300 cm, e assim por diante. Para converter uma medida de metros para centímetros, basta multiplicá-la por 100. E se quisermos converter centímetros para metro devemos dividir por 100. Exemplos: ● 38 cm = 0,38 m ● 70 cm = 0,7 m ● 125 cm = 1,25 m ● 3 cm = 0,03 m Com essas informações agora podemos calcular quantos me- tros de renda a costureira precisa comprar para contornar a toalha: Ela precisa converter uma medida em centímetros em me- tros existente na toalha: 80 cm : 100 = 0,8 m 2 m + 2 m + 0,8 m + 0,8 m = 5,6 m Então, ela precisa comprar 5,6 m de renda. Agora a partir da informação que 1 m = 1 000 mm, escreva como se faz para converter as medidas: a) de metros para milímetros? b) de milímetros para metros? Quantos: c) milímetros há em 3 centímetros? d) centímetros há em 50 mm? 84 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS Respostas: a) multiplica por 1000, b) divide por 100, c) 30 mm, d) 5 cm 10�2 Medidas de superfície As medidas de superfície fazem parte de nosso dia-a-dia e res- pondem a nossas perguntas mais corriqueiras do cotidiano: Qual a área desta sala? Qual a área dessa casa? Quantos metros quadra- dos de azulejos são necessários para revestir essa cozinha? Qual a área desse campo de futebol? Qual a área pintada dessa parede? Superfície e Área Superfície é uma grandeza com duas dimensões, enquanto área é a medida dessa grandeza, portanto, um número. Metro Quadrado A unidade fundamental de superfície chama-se metro qua- drado. O metro quadrado (simbolizado por m2) é a medida cor- respondente à superfície de um quadrado com 1 metro de lado. Veja a figura abaixo: Figura 10-2: Metro quadrado 85 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS A exemplo das unidades de comprimento, as unidades de superfície, no caso o metro quadrado, também tem seus submúlti- plos conforme indica a tabela abaixo: Tabela 10-2: Metros quadrados e seus submúltiplos Apesar de toas esses submúltiplos, os mais usados, além do m2, são o centímetro quadrado (cm2) e o quilômetro quadra- do (km2). Agora veja na tabela abaixo exemplos de conversões de uni- dades de medidas de superfície. Tabela 10-3: Conversões de unidades Para reforçar e contextualizar um pouco sobre medidas de superfície, veja esta curiosidade geográfica: O Brasil ocupa uma área de 8.547.404 km2. Isso significa que se fosse possível “forrar” 86 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS o solo brasileiro com quadrados de 1 km de lado, seriam necessá- rios 8.547.404 quadrados. Agora que você já conhece medidas de superfície, resolva os problemas abaixo: Que unidade de medida você usaria para me- dir a área: a) da capa do seu caderno? b) do piso da sala de aula? c) do estado do Amazonas? Reflita o porquê dessas suas respostas. Respostas: a) cm2, b) m2, c) km2 10�3 Medidas de massa Massa é a quantidade de matéria de um corpo. Por exem- plo a massa de um elefante é maior que a massa de uma formiga. Para medir a massa de um corpo, devemos compará-la com uma massa padrão. No sistema métrico decimal, as principais unidades de medida de massa são: ● o grama (g); ● o quilograma (kg). 1 kg = 1 000 g A milésima parte do grama é o miligrama, cujo símbolo é mg. 1 mg = 0,001 g 87 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS ou 1 g = 1 000 mg Na composição de remédios, por exemplo, é comum encon- trarmos massas expressas em miligramas. Veja: Agora pense e responda: Que massa, colocada no outro extremo da gangorra, poderia equilibrar o menino? a) Uma massa de 30 g. b) Uma massa de 300 mg. 88 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS c) Uma massa de 3 000 g. d) Uma massa de 30 kg. 10.3.1 Peso x massa Peso não é sinônimo de massa, o peso de um corpo é a força com que um planeta, estrela etc. atrai esse corpo. O peso de um corpo depende da gravidade. Você já viu em fil- mes como os astronautas ficam “mais leves” na Lua? Isso acontece porque a gravidade na Lua é menor do que na Terra. Por consequ- ência, o peso dos astronautas na Lua é menor do que na Terra. No entanto, a massa(quantidade de matéria) do astronauta é a mesma em qualquer lugar. Como vivemos todos na Terra, ou seja, estamos todos sujeitos à mesma gravidade, é comum usar a palavra peso em vez de massa: Quando uma pessoa fala: “meu peso é de 54 kg”. O correto seria ela dizer: Minha massa é de 54 kg. Vamos retomar então resumindo e ampliando: Massa X Peso: A massa de um objeto é a quantidade de matéria que ele possui. Diferentemente do peso, que é a força com que o corpo é atraído para o centro da terra, a massa de um objeto é a mesma em qualquer lugar. Qual a unidade de medida de massa? A unidade principal de medida de massa é o grama, cujo submúltiplo mais utilizado é o miligrama e o múltiplo mais utilizado é o quilograma. Trezentas ou Trezentos gramas? Quando se utiliza a pala- vra grama referindo-se à medida de massa, devemos pronunciá-la no masculino; 89 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS Exemplo: 300 g de farinha, lê-se trezentos gramas de farinha. Vejamos agora um quadro com alguns submúltiplos e múlti- plos do grama. Outras unidades de medida de massa muito utilizadas: ● 1 arroba = 15 kg ● 1 tonelada (t) = 1 000 kg A tonelada (t) é utilizada para registrar massas grandes, como a carga de um caminhão ou de um navio. 1 t = 1 000 kg Ainda podemos citar duas unidades que não são do siste- ma métrico decimal mas aparecem com frequência nas atividades agropecuárias: a saca e a arroba. A saca aparece no comércio de grandes quantidades de grãos, como soja, feijão e milho. 1 saca = 60 kg A carne bovina é vendida no atacado por arroba. 1 arroba = 15 kg 90 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS Tabela 10-4: Exemplos de transformações de unidades de massa 10�4 Medidas de volume e capacidade Nos supermercados é comum encontrarmos produtos em- pilhados. Quantas caixas de sabão em pó há nesta pilha de sa- bão em pó? A pilha tem 2 camadas. Cada camada tem 8 x 3 = 24 caixas. Então temos no total 48 caixas de sabão, pois 2 x 24 = 48. 91 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS Usando o mesmo raciocínio, calcule o número de caixas des- ta outra pilha. Qual dos dois empilhamentos ocupa maior volume? Volume da 1ª pilha = 48 caixas. Volume da 2ª pilha = 60 caixas. A segunda pilha tem maior volume. Ao comparar o volume das duas pilhas, usamos como re- ferência o volume de uma caixa de sabão. Nesse caso, o volume da caixa de sabão foi usado como unidade de medida do volume de cada empilhamento. No entanto, existem unidades de medida mais adequadas para medir o espaço ocupado por algo, ou seja, o volume. Então o volume de um objeto é a medida do espaço que ele ocupa. Se para medir superfícies usamos a superfície de quadrados como padrão, para medir o espaço ocupado usaremos como pa- drão o volume de cubos. 92 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS ● O cubo com aresta de 1 cm tem volume de 1 cm3. ● O cubo com aresta de 1 dm tem volume de 1 dm3. ● O cubo com aresta de 1 m tem volume de 1 m3. Essas são as principais unidades de medida de volume do sistema métrico decimal. Para expressarmos o volume de um obje- to, basta compará-lo com uma delas. Volume do bloco retangular Essas duas pilhas foram formadas com cubos de 1 cm de aresta. Elas têm formas diferentes, mas o mesmo volume. Qual é esse volume em centímetros cúbicos? Se sua resposta foi 6 cm3, você acertou. Agora desenhe em seu caderno outra pilha de forma diferente, mantendo o mesmo volume. Agora pense no seguinte: Será que para calcular, por exemplo, o volume de uma caixa em forma de bloco retangular te- remos de preenchê-la com cubinhos de 1 cm3 e depois contá-los? 93 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS Usaremos a ideia das camadas, como fizemos para contar as caixas de sabão empilhadas. O bloco retangular da figura tem 5 cm de altura: temos 5 ca- madas de 1 cm. Cada camada tem 10 x 8 = 80 cubinhos de 1 cm3. Então o volume do bloco é: V = 80 x 5 = 400 cm3 No entanto o volume de qualquer bloco retangular pode ser calculado usando este raciocínio: 94 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS Lembrando que o cubo tem todas as arestas com a mesma medida, ou seja, comprimento = largura = altura, podemos calcular seu volume fazendo: V = a · a · a = a3, em que a é a medida da aresta. As unidades de medida de volume estão presentes em nosso dia a dia. O consumo de água em nossas casas, por exemplo, é me- dido em metros cúbicos. Imagine um cubo medindo 1 metro por 1 metro por 1 metro. Um consumo de 14 m3 indica que poderíamos encher completamente 14 cubos iguais ao que você imaginou com a água que gastamos nesse mês. 10.4.1 Medida de capacidade e sua relação com volume 10.4.1.1 Medida de Capacidade ● O que é? A capacidade de um objeto é o volume que ele pode conter, ou seja, estabelece a quantidade de líquido que cabe dentro do objeto. ● Qual a unidade de capacidade? A unidade principal de medida de capacidade é o litro, cujo submúltiplo mais uti- lizado é o mililitro. ● Litro x Decímetro: O litro é a capacidade de um cubo com um decímetro de aresta. Portanto: A capacidade de um cubo de 1 dm de aresta equivale a 1 li- tro. O litro, que nós tanto usamos, equivale a 1 dm3. O símbolo do litro é L. 1 L = 1 dm3 95 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS O litro é uma medida de capacidade, pois é um volume as- sociado à ideia de “quanto cabe”, de volume interno de um obje- to que eventualmente pode ser totalmente preenchido, como uma garrafa, por exemplo. Outra unidade de capacidade bastante usada é o mililitro (mL). O mililitro é a milésima parte do litro. 1 L = 1 000 mL Vejamos agora na tabela a seguir alguns múltiplos e submúl- tiplos do litro. 96 MEDIDAS DE ALGUMAS GRANDEZAS Agora que você já conhece sobre volume e capacidade e sua relação, faça a seguinte atividade: Usando papel-cartão, tesoura e cola, recorte e monte um cubo de 1 dm de aresta, sem a face de cima (“tampa”), conforme o modelo abaixo. Reforce as arestas com fita ade- siva. Forre por dentro com plástico para não haver vazamentos. Apoie o cubo sobre uma mesa e despeje em seu interior exatamente 1 litro de água, usando para isso um recipiente graduado. Se for difícil utilizar água, você pode substituí-la por grãos de ar- roz. No final se você construiu o cubo exatamente nas medidas, vai perceber que o cubo ficará completamente cheio. 97 � EXERCÍCIOS PROPOSTOS - UNIDADE 5 1) Um mecânico de uma equipe de corrida necessita que as medidas “a” e “b” indicadas no desenho do carro, sejam obtidas em metros. Ao converter as medidas a e b em metros, obtêm-se, respectivamente, (a) 2,3 e 1,6 (b) 0,23 e 0,16 (c) 23 e 16 (d) 230 e 160 (e) 2.300 e 1.600 2) Determine o valor em decímetros de 0,375 dam. (a) 37,5 dm (b) 3,75 dm (c) 0,0375 dm (d) 3750 dm (e) 375 dm 3) Quantos cm³ existem em 10 litros? (a) 10.000 (b) 1.000 98 EX ER C ÍC IO S P R O P O ST O S - U N ID A D E 5 (c) 100 (d) 10 (e) 100.000 4) Antônio vai até o açougue comprar 5 kg de carne para fazer um churrasco. Além da carne, ele compra 8 litros de refrigerante. Qual das alternativas a seguir possui os valores da quantidade de carne e de refrigerante, res- pectivamente, nas unidades tonelada (t) e mililitro (mL)? (a) 0,005 t e 8000 mL (b) 0,005 t e 0,008 mL (c) 5000 t e 0,008 mL (d) 5000 t e 8000 mL (e) 0,005 t e 0,8 mL 5) Numa festa foram preparados 4 kg de feijão, 8 kg de arroz e 6 kg de carne. Quantos gramas de comida foram preparadas no total? (a) 18.000 g (b) 1.800 g (c) 180 g (d) 18 g (e) 0,8 g