grandezas físicas e ordem de grandeza

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GRANDEZAS FÍSICAS Grandezas físicas são aquelas grandezas que podem ser medidas, ou seja, que descrevem qualitativamente e quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo dos fenômenos físicos. Em Física, elas podem ser vetoriais ou escalares, como, por exemplo, o tempo, a massa de um corpo, comprimento, velocidade, aceleração, força, e muitas outras. Grandeza escalar é aquela que precisa somente de um valor numérico e uma unidade para determinar uma grandeza física, um exemplo é a nossa massa corporal. Grandezas como massa, comprimento e tempo são exemplos de grandeza escalar. Já as grandezas vetoriais necessitam, para sua perfeita caracterização, de uma representação mais precisa. Assim sendo, elas necessitam, além do valor numérico, que mostra a intensidade, de uma representação espacial que determine a direção e o sentido. Aceleração, velocidade e força são exemplos de grandezas vetoriais. Grandeza física é diferente de unidade física. Por exemplo: o Porche 911 pode alcançar uma velocidade de 300 km/h. Nesse exemplo em questão, a velocidade é a grandeza física e km/h (quilômetros por hora) é a unidade física. As grandezas vetoriais possuem uma representação especial. Elas são representadas por um símbolo matemático denominado vetor. Nele se encontram três características sobre um corpo ou móvel, veja: Módulo: representa o valor numérico ou a intensidade da grandeza; Direção e Sentido: determinam a orientação da grandeza. Abaixo temos a representação de uma grandeza vetorial qualquer e as suas características, veja:

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ordem de grandezagrandezas físicasalgarismos significativos

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grandezas fsicasGrandezas fsicas so aquelas grandezas que podem ser medidas, ou seja,que descrevem qualitativamente e quantitativamente as relaes entre as propriedades observadas no estudo dos fenmenos fsicos.

Em Fsica, elas podem ser vetoriais ou escalares, como, por exemplo, o tempo, a massa de um corpo, comprimento, velocidade, acelerao, fora, e muitas outras. Grandeza escalar aquela que precisa somente de um valor numrico e uma unidade para determinar uma grandeza fsica, um exemplo a nossa massa corporal. Grandezas como massa, comprimento e tempo so exemplos de grandeza escalar. J as grandezas vetoriais necessitam, para sua perfeita caracterizao, de uma representao mais precisa. Assim sendo, elas necessitam, alm do valor numrico, que mostra a intensidade, de uma representao espacial que determine a direo e o sentido. Acelerao, velocidade e fora so exemplos de grandezas vetoriais.

Grandeza fsica diferente de unidade fsica. Por exemplo: o Porche 911 pode alcanar uma velocidade de 300 km/h. Nesse exemplo em questo, a velocidade a grandeza fsica e km/h (quilmetros por hora) a unidade fsica.

As grandezasvetoriais possuem uma representao especial. Elas so representadas por um smbolo matemtico denominado vetor. Nele se encontram trs caractersticas sobre um corpo ou mvel, veja:

Mdulo:representa o valor numrico ou a intensidade da grandeza;Direoe Sentido:determinam a orientao da grandeza.

Abaixo temos a representao de uma grandeza vetorial qualquer e as suas caractersticas, veja:

Para representar um vetor pegamos uma letra qualquer e sobre ela colocamos uma seta, assim como mostra a figura abaixo:

Existem duas maneiras de representao do mdulo de um vetor. Uma delas consiste em ter apenas a letra que representa o vetor, sem a seta em cima dele. A outra forma consiste na letra que representa o vetor, juntamente com a seta sobre ele, e entre os sinais matemticos que representam o mdulo.

Unidade de medidaUnidade de medida uma quantidade especfica de determinada grandeza fsica e que serve de padro para eventuais comparaes, e que serve de padro para outras medidas.Existem sete unidades bsicas do SI que esto na tabela abaixo:GrandezaUnidadeSmbolo

Comprimentometrom

Massaquilogramakg

Temposegundos

Corrente EltricaAmpreA

TemperaturakelvinK

Quantidade de matriamolmol

Intensidade luminosacandelacd

So grandezas cujas unidades so derivadas das unidades bsicas do SI.GrandezaUnidadeSmboloUnidade sintticaUnidades Bsicas

rea---m------

Volume---m------

Densidade---Kg/m------

Concentrao---mol/m------

Acelerao---m/s------

Campo magntico---A/m------

Velocidade---m------

Velocidade angular---Rad/sHz1/s

Acelerao angular---Rad/sHz1/s

Calor especfico---J/kg.KN.m/K.Kgm/(s.K)

Condutividade trmica---W/m.KJ/s.m.KKg.m/

Momento de Fora---N/m---Kg.m/s

ForaNewtonN---Kg.m/s

FreqnciaHertzHz---1

nguloradianoradm/m1

PressoPascalPaN/mKg/(m.s)

EnergiaJouleJN.mKg.m/s

PotnciaWattWJ/sKgm/s

Carga eltricaColoumbC---A.s

Tenso eltricaVoltVW/AKg.m/s.A

Resistncia eltricaOhmV/AKg.m/(s.A)

CapacitnciaFaradFA.s/VA.(s^4)/kg.m

IndutnciaHenryHWb/AKg.m/(s.A)

Fluxo magnticoWebweWbV.sKg.m/s.A

Densidade do Fluxo mag.TeslaTWb/mKg/s.A

NOTAO CIENTFICANotao cientfica e ordem de grandeza so temas importantes para quem vai fazer a prova do Enem ou qualquer vestibular. Os conceitos so importantes para solucionar questes de matemtica e fsica, confira o resumo do contedo e estude para o Enem.Em cincia, voc no pode escrever os nmeros de qualquer modo. Existem regras a que se deve obedecer. Acompanhe o exemplo seguinte.Escrevendo os nmeros abaixo de modo que na parte inteira aparea apenas um algarismo,diferente de zero, temos:42=4,210142=4,210189=8,910189=8,9101165=1,65102165=1,65102789=7,89102789=7,891025.893=5,8931035.893=5,89310332.189=3,218910432.189=3,2189104Os nmeros obtidos esto escritos em notao cientfica. Repare que um nmero escrito em notao cientfica pode ser representado do seguinte modo:y=10ny=10nonde y um nmero compreendido entre 1 (inclusive) e 10 (exclusive) e n pertence ao conjunto dos nmeros inteiros.

ORDEM DE GRANDEZAEm nossa vida diria muito comum no conhecermos o valor exato de certa grandeza. Considere os seguintes exemplos:1) possvel conhecer exatamente qual a populao do Brasil neste momento?2) Uma pessoa resolve construir uma casa. possvel, no incio da construo, saber exatamente quanto vai custar a obra? Os dois exemplos acima mostram que, em nossa vida diria, frequentemente impossvel conhecer o valor exato de uma grandeza. Porm, importante ter uma estimativa do seu valor. Este o objetivo do estudo deste assunto. No esquea, quando estiver resolvendo um problema de ordem de grandeza faa sempre clculos (ou avaliaes) aproximados.

Definio de ordem de grandeza de um nmeroOrdem de grandeza de um nmero a potncia de 10 mais prxima deste nmero.A ordem de grandeza do nmero 15 10 elevado a um, porque 15 est mais prximo de 10 elevado a umdo que 10 elevado a dois. A ordem de grandeza do nmero 89 10 elevado a dois, porque 89 est mais prximo de 10 elevado a doisdo que 10 elevado a um. A ordem de grandeza do nmero 2 10 elevado a zero, porque 2 est mais prximo de 10 elevado a zerodo que 10 elevado a um.CLCULO DA ORDEM DE GRANDEZA conveniente estabelecer uma regra que se aplique a qualquer nmero. Para calcularmos a ordem de grandeza de um nmero, devemos proceder do seguinte modo:Primeiro passo: escreva o nmero em notao cientfica, isto , da formay10ny10nSegundo passo: temos dois casos a considerar:- se o valor de y for menor do que 3,16 a ordem de grandeza do nmero ser10n10n- se o valor de y for maior do que 3,16 a ordem de grandeza do nmero ser10n+110n+1Exemplos:A ordem de grandeza do nmero1,341081,34108108108porque 1,34 menor do que 3,16 e, nesse caso, devemos manter o expoente da notao cientfica.

A ordem de grandeza do nmero7,451087,45108109109porque 7,45 maior do que 3,16 e, nesse caso, devemos acrescentar uma unidade ao expoente da notao cientfica.

ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS

Os algarismos significativos so os algarismos que tm importncia na exatido de um nmero, por exemplo, o nmero 2,67 tem trs algarismos significativos. Se expressarmos o nmero como 2,6700 , entretanto, temoscincoalgarismos significativos, pois os zeros direita do maior exatido para o nmero. Os exemplos abaixo tm 4 algarismos significativos:56,000,230100000,000010001034Nmeros que contenhampotnciade dez (notao cientficapor exemplo), sero algarismos significativos tudo, exceto a prpria potncia, veja por qu:785,4 = 7,854 x 102Ambos tm os algarismos 7854 seguidos, a potncia de dez apenas mover a vrgula, que no afeta a quantidade de algarismos significativos.Zeros esquerda no so algarismos significativos, como em:000000000003 -> apenas um algarismo significativoALGARISMOS DUVIDOSOS Ao realizar a medio de algum objeto, nunca teremos a medidaexatado objeto, utilizando uma rgua, por mais precisa que seja. Isso porqu o ltimo algarismo dessa medio, serduvidoso.Uma regua comum tem divises de centmetros e milmetros. Ao medir um lpis, por exemplo, nota-se que o comprimento dele tem 13,5 cm, poisaparentementeele fica em cima dessa medida. Porm no podemos ter certeza quanto ao algarismo 5 desse nmero. Poderia ser 13,49 ou 13,51. Ento este ltimo algarismo chamado deduvidoso, e representamos com um trao em cima: 13,5.Em qualquer nmero, o algarismo duvidoso ser o ltimo algarismo significativo, contando da esquerda para direita.9,9999998 = o algarismo duvidoso o 814,79234320 = o algarismo duvidoso o 01,00000 = o algarismo duvidoso oltimozero

ADIO E SUBTRAOPara as operaes de adio ou subtrao, devemos primeiramente arredondar os valores dos algarismos significativos a fim de deix-los com o mesmo nmero de casas decimais. Abaixo temos um exemplo bsico para a soma de trs medidas de comprimento, feitas por instrumentos diferentes: 47,186 m, 107,4 m e 68,93 m.

Dessa forma, podemos escrever a operao da figura acima da seguinte maneira: S = 47,2 m + 107,4 m + 68,9 m, obtendo como resultado S = 223,5 m. Aps os clculos, escolhemos como referncia o nmero que apresenta menos casas decimais. Para as operaes de subtrao devemos seguir o mesmo raciocnio feito para a adio, mas seguindo suas determinadas regras.MULTIPLICAO E DIVISOPara as operaes de multiplicao e diviso realizamos as operaes normalmente, sendo que o resultado final deve ser escrito com o mesmo nmero de algarismos significativos ao do fator que possui a menor quantidade de algarismos significativos. Vejamos um exemplo bsico: o clculo da medida da rea da face de uma porta, que tem a forma retangular, medindo 2,083 m de comprimento e 0,817 m de largura:

O resultado obtido na multiplicao acima deve ser arredondado para ficar com trs algarismos significativos, que correspondem ao nmero de algarismos significativos do fator 0,817 m. Por isso, devemos arredondar o resultado, dando como resposta 1,70 m2. Caso se esteja utilizando uma equao, os nmeros puros no podem ser levados em conta como referncia para a determinao dos algarismos significativos. Por exemplo, a rea de um tringulo dada por, em que b a medida da base e h a altura relativa quela base. Para um tringulo de base 2,36 cm e altura 11,45 cm, o clculo da rea ser:

O resultado ser escrito S = 13,5 cm2(de modo que tenha apenas trs algarismos significativos, como o fator 2,36 cm), pois o nmero 2, no denominador, no serviu de parmetro para a determinao do nmero de algarismos significativos da resposta. Ele pertence equao, no resultado de medio.