Unidades_e_Grandezas

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Física Geral I
Medir é um processo que nos 
permite atribuir um número a uma 
propriedade física.
Física é baseada em medidas.► Física é baseada em medidas.
O MÉTODO CIENTÍFICO
NATUREZA ≡ REGULARIDADE
OBSERVAÇÃO DE FENÔMENOS NATURAIS QUE 
SE REPETEM LEVAM À GENERALIZAÇÃO.
O MÉTODO CIENTÍFICO
Observação da natureza
Hipótese (crença que se 
Teoria/Modelo
Hipótese (crença que se 
desconfia seja verdadeira)
Experimentos Lei da Natureza
Previsão de 
Comportamento
Unidades
O trafego aéreo hoje é controlado por 
profissionais que necessitam da posição 
correta , tempo exato, velocidade e 
direção de cada avião. Estas grandezas 
necessitam de ser compartilhadas entre o 
controlador e os pilotos, para isso tem que 
especificadas e definidas uma unidade 
para cada uma das grandezas envolvidas.
Em 1971 na 14. Conferencia Geral de pesos e 
medidas foi estabelecido um sistema de definições e 
padrões para descrever grandezas físicas 
fundamentais, conhecido como Sistema 
Internacional (SI) (-Libéria, Miamar e Estados 
Unidos).
Unidades Básicas:
Grandeza Unidade Símbolo
Comprimento metro m
Massa quilograma kgMassa quilograma kg
Tempo segundo s
Corrente elétrica ampère A
Temperatura termodinâmica kelvin K
Quantidade de matéria mol mol
Grandeza Unidade Símbolo
Dimensional 
analítica
Dimensional 
sintética
Ângulo plano radiano rad 1 m/m
Ângulo sólido
esferorradiano
1 sr 1 m²/m²
Capacitância Farad F A²·s²·s²/(kg·m²) A·s/V
Carga elétrica Coulomb C A·s ---
Condutância siemens S A²·s³/(kg·m²) A/V
Densidade de fluxo magnético tesla T kg/(s²·A) Wb/m²
Dose absorvida gray Gy m²/s² J/kg
Dose equivalente sievert Sv m²/s² J/kgDose equivalente sievert Sv m²/s² J/kg
Energia joule J kg·m²/s² N·m
Fluxo luminoso lúmen lm cd cd·sr
Fluxo magnético weber Wb kg·m²/(s²·A) V·s
Força newton N kg·m/s² ---
Freqüência hertz Hz 1/s ---
Indutância henry H kg·m²/(s²·A²) Wb/A
Luminosidade lux lx cd/m² lm/m²
Potência watt W kg·m²/s³ J/s
Pressão pascal Pa kg/(m·s²) N/m²
Resistência elétrica ohm Ω kg·m²/(s³·A²) V/A
Temperatura em Celsius grau Celsius °C --- ---
Tensão elétrica volt V kg·m²/(s³·A) W/A
“Tempo é aquilo que acontece até quando 
nada mais acontece.” 
[Richard Feynman].
nada mais acontece.” 
[Richard Feynman].
“Tempo é o que se lê no relógio.”
[Einstein]
Tempo
Dia Solar(1/60)(1/60)(1/24) = 1 segundo
Oscilações de molas, de pêndulos e de cristais 
foram e ainda são usados para medir o tempo.
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Idade do universo:
5x1017 s = 500000000000000000 s
Idade das pirâmides:
1x1011 s = 100000000000 s
Vida humana:Vida humana:
2x109 s = 2000000000 s
Tempo de vida partícula:
10-23 s = 0,00000000000000000000000001 s
O segundo é 9 192 631 770 vezes o período de 
uma transição entre dois níveis do átomo de Cs 133.
um erro de 
simplesmente 
0,0000003 (ou 3.10-7) 
segundo por ano
forno de 
Cs
colimador 
magnético
colimador
cavidade ressonante
colimador 
Magnético
detectordetector
Comprimento
Quão grandes são as 
coisas?coisas?
Quão grandes são as coisas?
Ano 1120 Rei Henrique I 
(Inglaterra) decretou padrão 
de comprimento seria Jarda
(distância entre a ponta do seu 
nariz e o final do braço esticado).
Século 17 a França adotou 
o pé do Rei Luis XIV. 
(1643-1715)
Em 1799, adotou-
se na França o 
metro, definido 
como dez 
milionésimos da 
distância do distância do 
equador ao Pólo 
Norte. 
Barras de platina-irídio utilizadas como 
protótipo do metro de 1889 a 1960.
Desde 1983 : Metro corresponde ao espaço 
linear percorrido pela luz no "vácuo" durante 
um intervalo de tempo correspondente a 
1/299792458 de segundo.
óxido de zinco 80x10-9m 
Proxima Centuri 4,22 anos luz de distância Terra
Para medidas astronômicas é comum usar
a unidade ano luz. Um ano-luz corresponde à
distância que a luz atravessa no vácuo
durante um ano.
Um ano luz é igual a 9,46x1015m.
A segunda estrela mais próxima
conhecida (a primeira é o Sol), “Proxima
Centauri”, está a 4,22 anos luz de distância.
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Polegada
(inch)
in. 2,54 cm 0,025 4 m
Pé
(feet)
ft. 12 in. 30,48 cm 0,304 8 m
Jarda
(yard)
yd. 3 ft. 91,44 cm 0,914 4 m
Milha 
(mile)
mi. 5280 ft. ≈ 1,61 km 1.609,344 0 m
COMPRIMENTO:
1 kilometro (km)=1000 metros (m)
1 milha (mi) = 1609 m
1 polegada (in) = 0,0254 m1 polegada (in) = 0,0254 m
1 pé (ft) = 0,3048 m
1 ano-luz = 9,461x1015m
MASSA
A unidade de massa, o 
kilograma (kg), se define 
como o massa de um corpo 
padrão depositado no 
Instituto Internacional de 
Pesos e Medidas, em Sèvres, 
na França e corresponde a 
1000 gramas (g). Diversos 
na França e corresponde a 
1000 gramas (g). Diversos 
laboratórios têm duplicatas 
deste corpo padrão. 
Assim, massas de outros corpos podem ser 
determinadas comparando-as com as massas 
destas duplicatas. Uma duplicata deste padrão 
esta depositada no Instituto de Metrologia em 
Xerém, no Rio de Janeiro. 
Sol 2x1030 kg
Lua 7x1022 kg
Elefante 5x103 kg
Molécula 5x10-17 kg
Átomo 4x10-25 kg
Próton 2x10-27 kg
Elétron 9x10-31 kgElétron 9x10 kg
Diversos pesquisadores e grupos de pesquisa
de todo o mundo tem procurado uma forma nova e
mais precisa de definir o kilograma.
Sistema Internacional (SI)
Grandeza Unidade Símbolo
Comprimento metro m
Massa quilograma kg
Tempo segundo s
Corrente elétrica ampère ACorrente elétrica ampère A
Temperatura termodinâmica kelvin K
Quantidade de matéria mol mol
Intensidade luminosa candela cd
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Conversão de unidades
MASSA:
1 kilograma (kg) = 1000 gramas (g)
1 tonelada (ton) = 1000 kg 
1 unidade de massa atomica (u.a.) = 1,6606x10-27 kg
COMPRIMENTO:
1 kilometro (km)=1000 metros (m)
1 milha (mi) = 1609 m1 milha (mi) = 1609 m
1 polegada (in) = 0,0254 m
1 pé (ft) = 0,3048 m
1 ano-luz= 9,461x1015 m
TEMPO:
1 hora (h) = 3600 segundos (s)
1 minuto (min) = 60 s
1 dia = 86.400 s
Converter 
36 km/h em m/s.
Se você beber um litro de refrigerante, qual o volume, em 
centímetros cúbicos e metros cúbicos, ocupado pelo 
volume. (1 litro = cubo 10 cm de arestas)
1 L = (10 cm)(10cm)(10cm) = 103 cm3
103 cm3 = 103 cm3 = 10-3 m3 10
-2 m
1cm
3
10-6 m3
1 cm31cm 1 cm
Se o seu carro estiver a 90 km/h, qual a sua velocidade 
em metros por segundo e milhas por hora? 
(1milha=1,61km)
=
90 km
h
1000 m
1 km
1h
60 min
1 min
60 s
25 m
s
=
90 km 1 mi 55,9 mi
=
90 km
h
1 mi
1,61 km
55,9 mi
h
NOTAÇÃO CIENTÍFICA
Muitas grandezas com que iremos lidar têm
valores muito grandes ou muito pequenos. Em
alguns casos é muito difícil ler, escrever números
assim. Evitaremos esse problema utilizando um
método que lida com potências de 10. Por
exemplo, a velocidade da luz que é
método que lida com potências de 10. Por
exemplo, a velocidade da luz que é
aproximadamente 300 000 000 m/s que é igual a
3,0x10x10x10x10x10x10x10x10m/s=3x108m/s.
Assim podemos escrever a velocidade da luz
simplesmente como 3x108m/s
0,0000000001=1,0/(10x10x10x10x10x10x10x10x10)
0,0000000001=1x10-9
Algumas potências têm nome, para facilitar a vida. 
10-10=0,0000000001 Angstrom
10-9=0,000000001 nano10-9=0,000000001 nano
10-6=0,000001 micro
10-3=0,001 mili
103=1000 kilo
106=1000000 mega
109=1000000000 giga