Física. Estudo.

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Aula 1: Medição e SI 
Prof. Renato Araújo 
Física é uma ciência experimental. Dependemos 
dela para todo momento. 
 
Ex.: Relógio exatamente preciso. 
 
 
A ciência e a engenharia baseiam-se em medições e 
comparações, necessitando de regras para 
estabelecer as formas de medição e comparação 
das grandezas. Essas regras são estabelecidas 
através de experimentos. 
Modelos idealizados 
Medindo Grandezas 
Grandeza física: qualquer número utilizado para 
descrever quantitativamente um fenômeno físico 
Sempre que medimos algo comparamos com um 
padrão de referência. 
 O PADRÃO define a unidade. 
Sistema internacional (SI , do Francês Système 
International) 
 Unidade versus Padrão 
O Sistema Internacional de Unidades (SI) 
Histórico: 
1948 – 9ª Conferência Geral de Pesos e Medidas 
(CGPM) 
 
Encarregou o Comitê Internacional de Pesos e 
Medidas de “estudar o estabelecimento de uma 
regulamentação completa das unidades de medida”. 
10ª CGPM (1954) – implantação de SETE grandezas: 
 
“Comprimento, massa, tempo, intensidade de 
corrente elétrica, temperatura termodinâmica, 
quantidade de matéria e intensidade luminosa”. 
11ª CGPM (1960) – Adoção do nome Sistema 
Internacional de Unidades (SI), instituindo regras 
para os prefixos, unidades derivadas e 
suplementares. 
Unidades do SI 
Unidades de Base: 
Unidade de COMPRIMENTO (metro) 
 
“O metro é o comprimento do trajeto percorrido 
pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo 
de 1/299 792 458 de segundo.” (1983) 
Unidade de MASSA (quilograma) 
 
“O quilograma é a unidade de massa (e não de 
peso, nem força); ele é igual à massa do protótipo 
internacional do quilograma.” 
 
“Massa correspondente a de um cilindro de platina-
irídio, guardado no Bureau Internacional de Pesos e 
Medidas, em Paris, na França.” 
 
Unidade de TEMPO (segundo) 
 
“O segundo é a duração de 9 192 631 770 períodos 
da radiação correspondente à transição entre os 
dois níveis hiperfinos do estado fundamental do 
átomo de césio 133.” 
Unidade de CORRENTE ELÉTRICA (ampère) 
 
“O ampère é a intensidade de uma corrente 
elétrica constante que, mantida em dois 
condutores paralelos, retilíneos, de comprimento 
infinito, de seção circular desprezível, e situados à 
distância de 1 metro entre si, no vácuo, produz 
entre estes condutores uma força igual a 2 x 10-7 
newton por metro de comprimento.” 
Unidade de TEMPERATURA TERMODINÂMICA 
(kelvin) 
 
“O kelvin, unidade de temperatura 
termodinâmica, é a fração 1/273,16 da 
temperatura termodinâmica no ponto tríplice da 
água.” 
Unidade de QUANTIDADE DE MATÉRIA (mol) 
 
“O mol é a quantidade de matéria de um sistema 
contendo tantas entidades elementares quantos 
átomos existem em 0,012 quilograma de carbono 
12.” 
Unidade de INTENSIDADE LUMINOSA (candela) 
 
“A candela é a intensidade luminosa, numa dada 
direção de uma fonte que emite uma radiação 
monocromática de frequência 540 x 1012 hertz e 
cuja intensidade energética nessa direção é 1/683 
watt por esterradiano.” 
Ampulheta 
Anemômetro 
Balança 
Fita Métrica 
Termômetro 
Unidades Derivadas: 
As unidades derivadas são unidades que podem ser 
expressas a partir das unidades de base, utilizando 
símbolos matemáticos de multiplicação e de 
divisão. Dentre essas unidades derivadas, diversas 
receberam nome especial e símbolo particular, que 
podem ser utilizados, por sua vez, com os símbolos 
de outras unidades de base ou derivadas para 
expressar unidades de outras grandezas. 
Prefixos das unidades 
OPERAÇÕES NA POTÊNCIA DE BASE DEZ 
Mantissa e Ordem: 
S = A.10n + B.10n = (A+B). 10n 
Exemplo: 4.10³ + 3.10³ =(4+3).10³) = 7.10³ 
Sub = A.10n - B. 10n = (A - B). 10n 
Exemplo: 5.10³ - 3.10³ = (5- 3.10³) = 2.10³ 
M = A.10mx B. 10n = (A.B). 10(m+n) 
Exemplo: 4.106 x 2.108 = 4.2.1014 = 8.1014 
D= A.10m / B. 10n = (A/B). 10(m-n) 
EXEMPLO: 12.10-10/4. 10-8 = 3. 10 -10 –(-8) = 3. 10 (-10 +8) 
= 3. 10-2 
Para a adição e subtração com expoentes 
diferentes, antes de efetuar a operação devemos 
igualar os expoentes. 
4.1019 + 3.1020 = ??? 
0,0000065 . 0, 0012 . 0, 01 =??? 
P = (A.10n)m = (A)m. (10nxm) 
Radiciação = √A.10n = √A. 10n/m 
Coerência e conversão de unidades 
Nas equações existem relações de grandezas físicas 
representados por símbolos algébricos. 
d = vt 
Exemplo: Converter o recorde mundial de velocidade 
no solo 1228, 0 km/h em m/s. 
Incertezas e algarismos significativos 
As medidas sempre em envolvem incertezas. 
Exemplo: régua comum. 
As diferenças entre duas medidas de um mesmo 
objeto é a incerteza. E a incerteza corresponde ao 
erro da medida. 
Algarismos significativos: são os algarismos corretos e 
o primeiro algarismo duvidoso (incerteza) 
Ex: 2,91 cm tem quantos algarismos significativos. 
Qual a incerteza dessa medida? 
ACURÁCIA ou exatidão de um valor medido é o 
número seguido pelo sinal ± e um segundo número 
indicando a incerteza medida. 
Ex: 40 ± 0,02 mm 
ERRO PERCENTUAL ou fracionário 
Ex: 40 mm ± 0,05% 
ERRO PERCENTUAL ou fracionário 
Erro = [(real – aproximado)/real] x 100 
Ex: precisão do relógio (relógio com divisão de 
minutos e de 5 em 5 min, comparado com relógio de 
celular). 
Ex: precisão do relógio (relógio com divisão de 
minutos e de 5 em 5 min, comparado com relógio 
de celular). 
Ao medir a altura de um armário alto foram 
obtidos os seguintes valores com uma trena: 
2,055m 
2,100m 
2,035m 
2,120m 
2,105m 
Sabendo que a altura real é 2,1 m, calcule o 
erro para cada um dos valores e o erro 
médio. 
Exercícios 
Escreva os números abaixo em notação cientifica 
 
a) A distância média entre o Sol e a Terra é de 149 600 
00Km 
 
b) A massa do Sol é de aproximadamente 1 989 000 000 
000 000 000 000 000 000 000 Kg 
 
c) O diâmetro do Sol é 1 390 000 Km. 
 
d) A velocidade da luz é de aproximadamente 300 000 
000 m/s 
 
e) O raio de um átomo é de 0,00000000005 mm. 
Informações da revista Super Interessante: “ O homem 
produz 8 trilhões de espermatozóides durante a vida. Em 
cada ejaculação, são liberados entre 250 000 e 500 000. 
A mulher nasce com 400 000 óvulos nos dois ovários. 
Desses, só uns 500 vão maturar. Os que não forem 
fertilizados serão eliminados pela menstruação.” Escreva 
em notação científica o número aproximado de: 
 
a) espermatozóides que o homem produz durante a vida. 
b) espermatozóides liberados durante a ejaculação 
c) óvulos que a mulher nasce nos dois ovários 
d) óvulos que não vão maturar 
 Considere os três comprimentos seguintes: 
 
d•= 0, 521 km d‚= 5, 21. 10-2 m dƒ=5,21.10-6 mm 
 
a) Escreva esses comprimentos em ordem crescente. 
 
b) Determine a razão dƒ/d. 
 A carga de um elétron é - 0,00000000000000000016C. 
Escreva esse número em notação científica. 
Obrigado!! 
 
Renato Araújo 
renato.eng.agronomo@hotmail.com