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Anna Kelly Nogueira UNIDADES DE MEDIDAS Universidade do Estado do Amazonas Escola Normal Superior Ciências biológicas Imagine que você está em uma floresta e quer medir o comprimento do caminho percorrido por um quati e o tempo que ele vai levar para dar uma volta completa. O problema é que você não tem uma trena para medir o comprimento e nem um cronômetro para medir o tempo. Como você faria para resolver esse problema? Comprimento: partes do corpo (pés, mãos, braços), pedaços de madeira, galhos, etc. Tempo: pulsação. Quando o ser humano começou a medir? Na antiguidade: Utilizavam métodos intuitivo de medir (comparação entre peixes, quantidade de alimentos). Unidades de medidas- Histórico A medida que passaram a viver em grupos, a necessidade de medir aumentava ainda mais. Passaram a utilizar grandezas bem simples que consideravam partes do corpo que acabaram por se tornar referências universais. Foi assim que surgiram medidas padrão como a polegada, o palmo, o pé, a jarda, a braça e o passo. O tempo era medido através das repetições dos fenômenos periódicos: nascer do Sol, sucessão das luas cheias ou das primaveras, etc. Os babilônios utilizavam o dedo (16 mm) e o cúbito (30 dedos). O peso (massa) das mercadorias era avaliado por comparação de uma com a outra seguras em cada mão ao mesmo tempo. A primeira máquina de comparação: uma vara suspensa no meio por uma corda. Os objetos eram pendurados em suas extremidades e, se houvesse equilíbrio, ou seja, se a vara ficasse na horizontal, eles possuiriam a mesma massa. Com o surgimento das primeiras civilizações, tais processos não satisfaziam mais as necessidades, pois constatavam as diferenças entre as partes do corpo para cada indivíduo. No fins do século XVIII, foi convocada uma comissão de cientistas para a determinação e construção de padrões que fossem universais. Surgiram as unidades-padrão metro, quilograma e segundo, utilizados em muitos países. Em 1960, os cientistas decidiram adotar um sistema que unificasse todas as grandezas. Para substituir os padrões adotados até então, foram estabelecidos os sistemas MKS (metro, quilograma-força e segundo) e o CGS (centímetro, gramas e segundos). Surgiu então o Sistema Internacional de Unidades (SI), que passou por modificações e aperfeiçoamento ao longo do tempo, acompanhando a evolução tecnológica. GRANDEZA FÍSICA É o que pode ser medido COMPRIMENTO E VELOCIDADE TEMPO TEMPERATURA FORÇA GRANDEZA NÃO FÍSICA É o que não pode ser medido, ou seja, não podemos atribuir um valor numérico. AMOR AMIZADE DOR RAIVA MEDO Para cada grandeza física é preciso atribuir um valor numérico e uma unidade de medida, para que se possa diferenciar uma grandeza de outra. Cada unidade apresenta um símbolo para representá-la. Ex: 10m, 50 kg, 10 m², etc. Existe um número mínino de grandezas chamadas de FUNDAMENTAIS, das quais partem as grandezas DERIVADAS. Nomes das unidades e símbolos É preciso cuidado ao utilizar os símbolos das grandezas físicas pois eles obedecem ao um padrão e só estarão escritos corretamente se esse padrão for respeitado. Quando escritos por extenso, os nomes de unidades começam por letra minúscula, mesmo quando são epônimos de nomes de cientistas, exceto no caso do grau Celsius. Exemplos: ampère, kelvin, newton, etc. UNIDADES FUNDAMENTAIS DO SI Grandeza unidade símbolo Comprimento metro m Massa quilograma kg Tempo segundo s Corrente elétrica ampere A Temperatura kelvin K Quantidade de matéria mol mol Ex de unidades derivadas: m (metro) – m², m³, m/s. - Quando a unidade for estabelecida a partir do nome do cientista ou pessoa homenageada. Unidade por extenso: newton (minúscula) Símbolo: N (maiúscula) - A respectiva unidade pode ser escrita por extenso ou representada pelo seu símbolo, mas não pode misturar parte escrita por extenso com parte expressas por símbolo. EX: 10 metros 10 m 10 mts 10 met ALGUNS ENGANOS Errado Km, Kg - a grama 2 hs, 15 seg 80 KM/H 250°K um Newton Correto km, kg - o grama 2 h, 15 s 80 km/h 250 K um newton Outros enganos Unidades de comprimento ou distância Grandeza: distância ou comprimento Unidade no SI: metro Símbolo da unidade: m Muitas medidas são realizadas com os múltiplos e submúltiplos do metro, dentro do sistema métrico decimal. metro Múltiplos e submúltiplos do metro m km hm dam dm cm mm Um mesmo comprimento pode ser fornecido em unidades diferentes. Por exemplo, uma pessoa pode dizer que mora a 500 m ou 0,5 km da padaria. quilômetro centímetro decímetro decâmetro hectômetro milímetro m km hm dam dm cm mm Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro Para fazermos a conversão de uma unidade para outra, multiplicamos ou dividimos por 10 em cada unidade. 10x 10x 10x 10x 10x 10x : 10 : 10 : 10 : 10 : 10 : 10 m km hm dam dm cm mm Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro Ex 1: Vamos transformar 1 m em cm. 10x 10x 1m 1 x 10 x 10 = 100 cm 1 x 100 = 100 cm 1,0 = 100, 0 cm m km hm dam dm cm mm Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro Ex2: Transformar 1 km em m. 10x 10x 10x 1 1000 m km hm dam dm cm mm Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro Ex 3: Transformar 25m em mm e em km. 10x 10x 10x : 10 : 10 : 10 25 25000 25 m em mm = 25 x 1000 = 25000 mm 25,0 = 25000,0 mm 25 m em km = 25/1000 =0,025 km 25,0 m = 0,025 km Unidades de área - Grandeza: área (grandeza derivada do metro) Unidade no SI: metro quadrado Símbolo da unidade: m² Para determinar a área, multiplicamos duas dimensões: a largura e o comprimento. Para obter o resultado correto, a largura e o comprimento devem estar na mesma unidade. Área = largura (m) x comprimento (m) = m² Atenção: para áreas de diferentes figuras planas como triângulo, trapézios, circulo, existem relações próprias para cálculo. comprimento largura Unidades de volume - Grandeza: volume (grandeza derivada do metro) Unidade no SI: metro cúbico Símbolo da unidade: m³ Para determinar o volume de um sólido, multiplicamos três dimensões: a largura, o comprimento e a altura usando a mesma unidade. Volume = largura (m) x altura (m) x comprimento (m)= m³ altura largura comprimento O volume também é a grandeza para medir líquido, sendo utilizado como unidade o litro (L). 1 L = 1 dm³ Unidades de tempo - Grandeza: tempo Unidade no SI: segundo Símbolo da unidade : s Medidas do tempo: 1 minuto (min) = 60 segundos (s) 1 hora (h) = 60 min = 3600 s 1 dia = 24 h = 1.440 min = 86.400 s 1 ano ≈ 365 dias, 5 h, 48 min, 45s ≈ 8766 h. Unidades de massa - Grandeza: massa Unidade no SI: quilograma Símbolo da unidade : kg Um quilograma equivale a 1000 gramas e, assim como a medida de comprimento, podemos encontrar os múltiplos e submúltiplos do grama. g kg hg dag dg cg mg Quilograma hectograma decagrama grama decigrama centigrama miligrama Entre outras unidades, temos: 1 t (tonelada) = 1.000 kg = 1.000.000 g Referências DIAS, J. L. de M., Medida, normalização e qualidade – Aspectos da historia da Metrologia no Brasil. Rio de Janeiro, RJ: Instituto Nacional de Metrologia e QualidadeIndustrial (INMETRO),1998. 292 p. INMETRO, Resumo do Sistema Internacional de Unidades. Disponível em: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/Resumo_SI pdf. Acesso em: 21 de setembro de 2012. PRÄSS, A. R., Pesos e Medidas – Histórico. Disponível em : http://www.fisica.net/unidades/ pesos-e-medidas-historico.pdf. Acesso em: 21 de setembro de 2012. SILVA, I., História dos Pesos e Medidas, São Carlos; EdUFSCAR, 2004. 190 p. TOLEDO, M.; TOLEDO, M., Didática de Matemática: como dois e dois: a construção da matemática. São Paulo – FTD, 1997 FAETEC. Unidades de medidas.2010. Disponível em: http://www.etesc.org/material/quimica/GRANDEZAS_QUIMICAS.pdf Acesso em: 21 de setembro de 2012.
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