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3Unidades de Medida e o

Sistema Internacional

Fundamentos de Metrologia

Medir

Medir é o procedimento experimental através do qual o valor momentâneo de uma grandeza física (mensurando) édeterminado como um múltiplo e/ou uma fração de uma unidade, estabelecida por um padrão, e reconhecida internacionalmente.

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3.1Um pouco de história das

unidades de medida...

O cúbito do Faraó

3

O pé médio da idade média

3.2Por que um único sistema de

unidades?

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Importância do SI

Clareza de entendimentos internacionais (técnica, científica) ...Transações comerciais ...Garantia de coerência ao longo dos anos ...Coerência entre unidades simplificam equações da física ...

3.3.1As sete unidades de base

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As sete unidades de base

Grandeza unidade símboloComprimento metro mMassa quilograma kgTempo segundo sCorrente elétrica ampere ATemperatura kelvin KIntensidade luminosa candela cdQuantidade de matéria mol mol

O metro

1793: décima milionésima parte do quadrante do meridiano terrestre1889: padrão de traços em barra de platina iridiadadepositada no BIPM1960: comprimento de onda da raia alaranjada do criptônio1983: definição atual

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O metro (m)

É o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundoObservações:

assume valor exato para a velocidade da luz no vácuodepende da definição do segundoincerteza atual de reprodução: 10-11 m

O segundo (s)

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.Observações:

Incerteza atual de reprodução: 3 . 10-14 s

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O quilograma (kg)

é igual à massa do protótipo internacional do quilograma.

incerteza atual de reprodução: 10-9 gbusca-se uma melhor definição ...

O ampere (A)

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 . 10-7

newton por metro de comprimento.incerteza atual de reprodução: 3 . 10-7 A

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O kelvin (K)

O kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da água.

A candela (cd)

é a intensidade luminosa, numa dada direção, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de freqüência 540 . 1012 hertz e cuja intensidade energética nesta direção é de 1/683 watt por esterradiano.

incerteza atual de reprodução: 10-4 cd

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O mol (mol)

é a quantidade de matéria de um sistema contendo tantas entidades elementares quantos átomos existem em 0,012 quilograma de carbono 12.

incerteza atual de reprodução: 6 . 10-7 mol

3.3.2As unidades suplementares

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C

O radiano (rad)

É o ângulo central que subtende um arco de círculo de comprimento igual ao do respectivo raio.

R1 rad

C = R

O esterradiano (sr)

É o ângulo sólido que tendo vértice no centro de uma esfera, subtende na superfície uma área igual ao quadrado do raio da esfera.

São exemplos de ângulo sólido: o vértice de um cone e o facho de luz de uma lanterna acesa.)

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Ângulo Sólido

RA

Ω = A/R2

Ω

3.3.3As unidades derivadas

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Unidades derivadas

m2

m3

m/sm/s2

rad/srad/s2

kg/m3

A/mA/m3

mol/m3

cd/m2

metro quadradometro cúbicometro por segundometro por segundo ao quadradoradiano por segundoradiano por segundo ao quadradoquilogramas por metro cúbicoampère por metroampère por metro cúbicomol por metro cúbicocandela por metro quadrado

áreavolumevelocidadeaceleraçãovelocidade angularaceleração angularmassa específicaintensidade de campo magnéticodensidade de correnteconcentração de substâncialuminância

SímboloUnidade derivadaGrandeza derivada

s-1

m . kg . s-2

m-1 . kg . s-2

m2 . kg . s-2

m2 . kg . s-3

s . Am2 . kg . s-3 . A-1

m-2 . kg-1 . s4 . A2

m2 . kg . s-3 . A-2

m-2 . kg-1 . s3 . A2

m2 . kg . s-2 . A-1

kg . s-2 . A-1

m2 . kg . s-2 . A-2

cdcd . m-2

s-1

m2 . s-2

m2 . s-2

N/m2

N . mJ/sW/AC/VV/AA/V

V . SWb/m2

Wb/Acd/srlm/m2

J/kgJ/kg

HzNPaJWCV

FΩSWbTHlmlxBqGySv

hertznewtonpascaljoulewattcoulombvolt

faradohmsiemensweberteslahenrylumenluxbecquerelgraysiervet

freqüênciaforçapressão, tensãoenergia, trabalho, quantidade de calorpotência e fluxo radiantecarga elétrica, quantidade de eletricidadediferença de potencial elétrico, tensão elétrica, força

eletromotivacapacitância elétricaresistência elétricacondutância elétricafluxo magnéticoindução magnética, densidade de fluxo magnéticoindutânciafluxo luminosoiluminamento ou aclaramentoatividade (de radionuclídeo)dose absorvida, energia específicadose equivalente

Em termos dasunidades base

Em unidadesdo SI

SímboloUnidadederivada

Grandeza derivada

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3.3.3Múltiplos e submúltiplos

Múltiplos e submúltiplos

dcmµnpfazy

decicentimili

micronanopico

femtoatto

zeptoyocto

10-1

10-2

10-3

10-6

10-9

10-12

10-15

10-18

10-21

10-24

YZEPTGMkh

da

yottazettaexapetateragiga

megaquilohectodeca

1024

1021

1018

1015

1012

109

106

103

102

101

Símbolo Nome doprefixo

FatorSímboloNome doprefixo

Fator

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3.3.4Unidades em uso e unidades aceitas em áreas específicas

Unidades em uso com o SI

1 min = 60 s1 h = 60 min = 3600 s1 d = 24 h1° = (π/180)1' = (1/60)° = (π/10 800) rad1" = (1/60)' = (π/648 000) rad1 L = 1 dm3 = 10-3 m3

1 t = 103 kg1 bar = 105 Pa°C = K - 273,16

minhd°'"

l, Lt

bar°C

minutohoradiagrauminutosegundolitrotoneladabargrau Celsius

tempo

ângulo

volumemassapressãotemperatura

Valor nas unidades do SISímboloUnidadeGrandeza

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Unidades temporariamente em uso

1 milha náutica = 1852 m1 nó = 1 milha náutica por hora =

(1852/3600) m/s1 carat = 2 . 10-4 kg = 200 mg1 tex = 10-6 kg/m = 1 mg/m1 dioptre = 1 m-1

1 mm Hg = 133 322 Pa

1 a = 100 m2

1 ha = 104 m2

1 Å = 0,1 nm = 10-10 m1 b = 10-28 m2

tex

mmHg

aháÅb

milha náuticanó

carattexdioptre

milímetros de mercúrio

arehectareângstrombarn

comprimentovelocidade

massadensidade lineartensão de sistema

ópticopressão no corpo

humanoáreaáreacomprimentoseção transversal

Valor nas unidades do SISímboloUnidadeGrandeza

3.4A grafia correta

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Grafia dos nomes das unidadesQuando escritos por extenso, os nomes de unidades começam por letra minúscula, mesmo quando têm o nome de um cientista (por exemplo, ampere, kelvin, newton,etc.), exceto o grau Celsius.A respectiva unidade pode ser escrita por extenso ou representada pelo seu símbolo, não sendo admitidas combinações de partes escritas por extenso com partes expressas por símbolo.

O plural

Quando pronunciado e escrito por extenso, o nome da unidade vai para o plural (5 newtons; 150 metros; 1,2 metros quadrados; 10 segundos).Os símbolos das unidades nunca vão para o plural ( 5N; 150 m; 1,2 m2; 10 s).

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Os símbolos das unidadesOs símbolos são invariáveis, não sendo admitido colocar, após o símbolo, seja ponto de abreviatura, seja "s" de plural, sejam sinais, letras ou índices.Multiplicação: pode ser formada pela justaposição dos símbolos se não causar anbigüidade (VA, kWh) ou colocando um ponto ou “x” entre os símbolos (m.N ou m x N)Divisão: são aceitas qualquer das três maneiras exemplificadas a seguir:

W/(sr.m2) W.sr-1.m-2W

sr.m2

Grafia dos números e símbolos

Em português o separador decimal deve ser a vírgula.Os algarismos que compõem as partes inteira ou decimal podem opcionalmente ser separados em grupos de três por espaços, mas nunca por pontos.O espaço entre o número e o símbolo éopcional. Deve ser omitido quando hápossibilidade de fraude.

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Alguns enganos

ErradoKm, Kgµa grama2 hs, 15 seg80 KM250°Kum Newton

Corretokm, kgµmo grama2 h, 15 s80 km/h250 Kum newton

Outros enganos

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