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1 Sistema Internacional de Unidades (SI) • A partir da 1ª definição de metro, nascia o Sistema Internacional de Unidades (SI), baseado no sistema decimal, inventado na Índia quatro séculos antes de Cristo. Suas características fundamentais são: Homogêneo: porque das grandezas e unidades fundamentais é possível derivar outras grandezas e unidades; Coerente: porque a multiplicação ou divisão de duas ou mais grandezas origina a unidade de uma nova grandeza; Absoluto: porque suas unidades fundamentais são inalteráveis, e decimal já que as unidades são sempre múltiplas e submúltiplas de 10. • As descobertas científicas são baseadas na descrição de fenômenos e para isto é necessário quantificá-los. Sendo assim, foram criadas unidades de medida. (7) Unidades básicas: são definidas de forma clara e universal, permitindo sua reprodução com excelente exatidão, são elas: ampere, candela, quilograma, kelvin, mol, metro e o segundo. (2) Unidades suplementares: possuem definições puramente matemáticas, são elas: ângulo plano e o ângulo sólido. Unidades derivadas: São resultados das combinações das unidades básicas e complementares, e descrevem todas as demais grandezas existentes. UNIDADES Grandeza Nome Símbolo Definição Intensidade de corrente elétrica ampere A O ampere 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 1m entre si, no vácuo, produz entre estes condutores uma força igual a 2x10-7N/m. Intensidade luminosa candela cd A candela é a intensidade luminosa, na direção perpendicular, de uma superfície de 1/600.000m2 de um corpo negro à temperatura de solidificação da platina sob pressão de 101.325N/m2. Massa quilograma kg Massa do protótipo internacional do quilograma. Esse protótipo é conservado no Bureau Internacional de Pesos e Medidas em Sèvres na França. Unidade de Base - definição ratificada pela 3a CGPM/1901. Temperatura termodinâmica kelvin K O kelvin é a fração 1/273,16 da temperatura do ponto tríplice da água. Quantidade de matéria mol mol Quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012kg de C12. Unidade de Base - ratificada pela 14a CGPM/1971. 2 Comprimento metro m É o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299792458 do segundo. Unidade de Base - definição adotada pela 17a CGPM/1983. Tempo segundo s Duração de 9192631770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133. Unidade de Base - ratificada pela 13a CGPM/1967. Ângulo plano radiano rad Ângulo central que subtende um arco de círculo de comprimento igual ao do respectivo raio. Ângulo sólido esterradiano sr Ângulo sólido que, tendo vértice no centro de uma esfera, subtende na superfície uma área igual ao quadrado do raio da esfera. Área metro quadrado m2 Área de um quadrado de 1m de comprimento de aresta. Volume metro cúbico m3 Volume de um cubo de 1m de comprimento de aresta. Freqüência hertz Hz Freqüência de um fenômeno periódico cujo período é 1s. Velocidade metro por segundo m/s Velocidade de um móvel que, em movimento uniforme, percorre a distância de 1m em 1s. Velocidade angular radiano por segundo rad/s Velocidade angular de um móvel que, em movimento de rotação uniforme, descreve 1rad em 1s. Aceleração metro por segundo, por segundo m/s2 Aceleração de um móvel que, em movimento retilíneo uniforme, varia sua velocidade de 1m por segundo em 1s. Massa específica quilograma por metro cúbico kg/m3 Massa específica de um corpo homogêneo em que um volume igual a 1m3 contém massa igual a 1kg. Vazão metro cúbico por segundo m 3/s Vazão de um fluido que, em regime permanente através de uma superfície determinada, escoa o volume de 1 metro cúbico do fluido em 1s. Fluxo de massa quilograma por segundo kg/s Fluxo de um material que, em regime permanente através de uma dada superfície, escoa a massa de 1kg em 1s. Recebe o nome do material. Momento de inércia quilograma- metro quadrado kg.m2 Momento de inércia de um ponto material de massa de 1kg distante de 1m do eixo referencial. Momento linear quilograma- metro por segundo kg.m/s Momento linear de um corpo de massa de 1kg que se desloca com uma velocidade igual a 1m/s. Momento angular quilograma- metro quadrado por segundo kg.m2/s Momento angular com relação a um eixo de um corpo, com momento de inércia de 1kg.m2, girando com velocidade angular uniforme de 1rad/s. Força newton N Força que acelera uma massa de 1kg a 1m/s2. Torque newton- metro N.m Momento de uma força de 1N em relação a um ponto distante de 1m. Pressão pascal Pa Pressão exercida pela força de 1N uniformemente distribuída sobre uma superfície de 1m2 de área, perpendicular à direção da força. Viscosidade dinâmica pascal- segundo Pa.s Viscosidade dinâmica de um fluido que se escoa com sua velocidade variando de 1m/s, por metro de afastamento na direção perpendicular ao plano de deslizamento, e tensão tangencial ao longo do plano de 1Pa. Energia joule J Trabalho realizado por uma força constante de 1N que se desloca seu ponto de aplicação de 1m na sua direção. 3 Potência watt W Potência desenvolvida quando se realiza, de maneira contínua e uniforme, o trabalho de 1J em 1s. Densidade de fluxo de energia watt por metro quadrado W/m2 Densidade de um fluxo de energia uniforme de 1W através de uma superfície plana de 1m2 perpendicular à propagação da energia. • Prefixos dos números usados no SI Nome Símbolo Fator de Multiplicação yotta Y 1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 zetta Z 1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000 exa E 1018 = 1 000 000 000 000 000 000 peta P 1015 = 1 000 000 000 000 000 tera T 1012 = 1 000 000 000 000 giga G 109 = 1 000 000 000 mega M 106 = 1 000 000 quilo k 103 = 1 000 hecto h 102 = 100 deca da 101 = 10 deci d 10-1 = 0,1 centi c 10-2 = 0,01 mili m 10-3 = 0,001 micro µ 10-6 = 0,000 001 nano n 10-9 = 0,000 000 001 pico p 10-12 = 0,000 000 000 001 femto f 10-16 = 0,000 000 000 000 001 atto a 10-18 = 0,000 000 000 000 000 001 zepto z 10-21 = 0,000 000 000 000 000 000 001 yocto y 10-24= 0,000 000 000 000 000 000 000 001 Tabela 1 - Múltiplos e submúltiplos Exercícios: 1- Explique, com suas palavras, o conceito de intercambiabilidade. 2- Cite 2 unidades derivadas a partir do comprimento e do tempo. 3- Você acha a metrologia importante? Por quê? 4 Sistema Metrológico Brasileiro O sistema métrico foi introduzido pela Lei Imperial n° 1157, de 26 de junho de 1862. Em 1961, foi criado o Instituto Nacional de Pesos e Medidas (INPM), que implantou a Rede Nacional de Metrologia Legal (RNML), e instituiu o Sistema Internacional de Unidades (SI) em todo o território nacional. Sendo, em 1984, adotado o valor atual do metro. O Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (SINMETRO) foi instituído pela lei 5.966 de 11 de dezembro de 1973 visando criar uma infra-estrutura de serviços tecnológicos, capaz de avaliar e certificar a qualidade de produtos, processos e serviços por meio de organismos de certificação. Dos quais fazem parte entidades públicase privadas, que exercem atividades relacionadas com a metrologia, normalização, qualidade industrial e certificação de conformidades, como: rede de laboratórios de ensaio e de calibração, organismos de treinamento, organismos de ensaios de proficiência e organismos de inspeção, todos estes credenciados pelo INMETRO. Logo, o SINMETRO é o sistema brasileiro que formula e executa a política nacional de qualidade, metrologia e normalização. É composto por dois órgãos: um normativo, o CONMETRO, e outro o executivo, o INMETRO. O Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (CONMETRO), é o órgão normativo do SINMETRO. É responsável em assegurar a uniformidade e a racionalização das unidades e medidas usadas no país. Fixa os critérios e procedimentos para certificação da qualidade de produtos industriais, além da aplicação de penalidades nos casos de infração à legislação. O Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO), é o órgão executivo do SINMETRO, e tem como objetivo fortalecer as empresas nacionais, aumentando a sua produtividade por meio da adoção de mecanismos destinados à melhoria da qualidade de produtos e serviços. Sua missão é trabalhar para o desenvolvimento socioeconômico e para a melhoria da qualidade de vida da sociedade brasileira, especialmente nos aspectos ligados à saúde, segurança e meio ambiente. Destacam-se, dentre suas competências: a) Prover o país de padrões metrológicos nacionais, estruturar e gerenciar o sistema de referências metrológicas, assegurar rastreabilidade aos padrões metrológicos da rede brasileira de laboratórios acreditados; b) Fiscalizar e verificar os instrumentos de medir empregados na indústria, no comércio e em outras atividades relacionadas à proteção do cidadão e do meio ambiente. c) Gerenciar o sistema brasileiro de acreditação de Laboratórios de Calibração e de Ensaios e de organismos de certificação/inspeção. d) Coordenar a Rede Brasileira de Calibração (RBC), a Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaios (RBLE) e a Rede Nacional de Metrologia Legal (RNML); e) Conquistar o reconhecimento internacional do sistema de metrologia e do sistema brasileiro de acreditação de laboratórios, de organismos de certificação e dos organismos de inspeção. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é uma organização não governamental mantida com recursos da contribuição dos seus associados e do Governo Federal. É responsável pela área de normalização do SINMETRO, elaborando Normas Brasileiras de Regulamentação (NBR). A ABNT tem autoridade para credenciar Organismos de Normalização Setoriais (ONS) para o desempenho dessas tarefas e, além disso, a ABNT representa o Brasil na ISO/IEC e nos foros regionais de normalização, auxiliada por entidades governamentais e privadas. A ABNT tem participação em vários comitês técnicos, como o ISO TC 176 (qualidade), ISO TC 207 (meio ambiente), etc. Exercício: 1- Elaborar um organograma do Sistema Metrológico Brasileiro, descrevendo resumidamente as características e funções de cada entidade.
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