A física é responsável por estudar todos os acontecimentos que existem na natureza, os chamados fenômenos físicos.
Para facilitar o estudo desses fenômenos, os físicos optaram por criar regras gerais que fossem capazes de serem identificadas em todo o mundo, uma forma universal de se estudar os fenômenos físicos, tornando-os padrão.
As grandezas físicas se resumem em unidades de medidas criadas através do Sistema Internacional de Unidades (SI), responsável por tal padronização.
Na mecânica, o SI corresponde ao sistema MKS, que tem como unidades fundamentais: metro, quilograma e segundo.
Em toda medida, os algarismos corretos e o primeiro duvidoso são chamados de algarismos significativos.
Entre as grandezas físicas também estão a notação científica, o tempo, a unidade métrica e as medidas de distância.
Tabela das principais grandezas físicas Tabela das principais grandezas físicas
Usando o Sistema Internacional de Unidades, têm-se quatro vantagens básicas:
• Unicidade – Porque existe apenas uma unidade para cada grandeza física.
• Uniformidade – Acaba com eventuais confusões sobre símbolos, porque cada fenômeno físico possui o seu em particular.
• Relação decimal entre múltiplos e submúltiplos – Facilita o trabalho escrito e verbal, através da escrita com o uso da potência de dez.
• Coerência – Evita interpretações erradas.
• Unicidade – Porque existe apenas uma unidade para cada grandeza física.
• Uniformidade – Acaba com eventuais confusões sobre símbolos, porque cada fenômeno físico possui o seu em particular.
• Relação decimal entre múltiplos e submúltiplos – Facilita o trabalho escrito e verbal, através da escrita com o uso da potência de dez.
• Coerência – Evita interpretações erradas.
Por Talita A. Anjos
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Em física, uma grandeza ou quantidade é o conceito que descreve qualitativa e quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo da natureza (no seu sentido mais amplo).
Uma grandeza descreve qualitativamente um conceito porque para cada noção diferente pode haver (pelo menos em princípio) uma grandeza diferente e vice-versa.
Uma grandeza descreve quantitativamente um conceito porque o exprime em forma de um binário de número e unidade.
Grandeza é tudo aquilo que envolve medidas. Medir significa comparar quantitativamente uma grandeza física com uma unidade através de uma escala pré-definida. Nas medições, as grandezas sempre devem vir acompanhadas de unidades. Exemplos de grandezas: comprimento, massa, temperatura, velocidade, aceleração.
Medir uma grandeza física é compará-la com outra grandeza de mesma espécie, que é a unidade de medida. Verifica-se, então, quantas vezes a unidade está contida na grandeza que está sendo medida. Em resumo, Grandeza Física é tudo aquilo que pode ser medido e associado um valor numérico e a uma unidade. Exemplos: tempo, comprimento, velocidade, aceleração, força, energia, trabalho, temperatura, pressão.
Classificações das grandezas físicas
Grandezas escalares
Grandezas escalares , como o tempo (por exemplo, 5 segundos), ficam perfeitamente definidas quando são especificados o seu módulo (5) e sua unidade de medida (segundo). Estas grandezas físicas (que são completamente definidas quando são especificados o seu módulo e a sua unidade de medida) são denominadas grandezas escalares. Exemplos: Densidade, Pressão, Área, Potência, Energia, Temperatura, Comprimento, Resistência, Massa, Tempo.
Grandezas vetoriais
Para serem caracterizadas, necessitam de um número e uma unidade (valor algébrico), direção e sentido. Exemplos: força, aceleração, velocidade, torque, quantidade de movimento, deslocamento, indutância, campo elétrico, campo magnético.
Grandezas fundamentais
São as grandezas ditas primitivas de que não dependem de outras para serem definidas. Somente são 7: comprimento, massa, tempo, intensidade de corrente elétrica, intensidade luminosa, temperatura termodinâmica e quantidade de matéria.
Grandezas derivadas
São definidas por relação entre as grandezas fundamentais. Exemplos: velocidade, força, potência.
UNIDADES DE MEDIDAS
Medir uma grandeza física significa compará-la com uma outra grandeza de mesma espécie tomada como padrão. Este padrão é o que chamamos de unidade de medida.
Muitas vezes, ao procedermos à medida de uma certa grandeza física, notamos que ela deve ser expressa por um número muito superior ou, dependendo do caso, muito inferior ao padrão ou unidade.
Para uma melhor apresentação e um fácil entendimento do resultado para todos foi elaborada uma forma , chamada de notação científica, onde um número N é representado de uma forma que, com o auxílio de uma potência de 10, acompanhado do número n indicará o número de vezes que a grandeza medida é maior ou menor que a unidade ou padrão, sendo que esse número é 1 < n < 10.
Com o rápido desenvolvimento da Física e a difícil comunicação entre os estudiosos no final do século XIX, foi aparecendo uma variedade muito grande de medidas para se comparar as mesmas grandezas, surgindo então uma necessidade de se elaborar um sistema onde todos utilizassem as mesmas medidas evitando assim inúmeras unidades para a mesma grandeza. Foi então que surgiu o Sistema Internacional de Medidas (S.I.), que não é nada mais do que um conjunto de unidades que se prestam para medir, comparar todas as espécies de grandezas, possibilitando ainda a operação com seus múltiplos e submúltiplos.
Unidades de Medida de Comprimento
De acordo com o SI (sistema internacional de medidas) o metro é considerado a unidade principal de medida de comprimento, seguido de seus múltiplos e submúltiplos. Os múltiplos do metro são o quilômetro (km), hectômetro (hm) e decâmetro (dam) e os submúltiplos são decímetro (dm), centímetro (cm) e milímetro (mm). Entre as medidas são estabelecidos critérios de conversão, de acordo com a tabela a seguir:
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A medida que as unidades seguem a orientação da direita os valores são multiplicados por 10. E a medida que seguimos para a esquerda os valores são divididos por 10. Essa tabela de conversão existe para que as valores estejam sempre na mesma unidade. Vamos realizar as seguintes transformações:
10 km em metros → 10 * 10 * 10 * 10 = 10 000 metros
7 hm em dam → 7 * 10 = 70 decâmetros
5 m em cm → 5 * 10 * 10 = 500 centímetros
10 cm em m → 10 : 10 : 10 = 0,1 metros
1000 m em km → 1000 : 10 : 10 : 10 = 1 quilômetro
1 m em hm → 1 : 10 : 10 = 0,01 hectômetro
2 hm em mm → 2 * 10 * 10 * 10 * 10 * 10 = 200 000 milímetros
5 mm em m → 5 : 10 : 10 : 10 = 0,005 metros
4 km em mm → 4 * 10 * 10 * 10 * 10 * 10 * 10 = 4 000 000 milímetros
Exemplo
Algumas medidas foram fornecidas a empresa responsável pela construção de casas populares. As informações trazem as dimensões das casas em várias unidades de comprimento diferenciadas. Faça transformação das unidades de forma que as unidades fiquem padronizadas. Observe a tabela com as dimensões das casas populares:
Casa 1
Comprimento: 120 dm
Largura: 700 cm
Casa 2
Comprimento: 0,8 dam
Largura: 90 dm
Casa 3
Comprimento: 10 000 mm
Largura: 0,009 km
Casa 4
Comprimento: 7 000 mm
Largura: 11 dm
Vamos realizar a conversão para a unidade padrão o metro.
Casa 1
120 dm em m = 120 : 10 = 12 metros
700 cm em m = 700 : 10 : 10 = 7 metros
Casa 2
0,8 dam em m = 0,8 * 10 = 8 metros
9 dm em m = 90 : 10 = 9 metros
Casa 3 10 000 mm em m = 10 000 : 10 : 10 : 10 = 10 metros
0,009 km em m = 0,009 : 10 : 10 : 10 = 9 metros
Casa 4
7 000 mm em m = 7 000 : 10 : 10 : 10 = 7 metros
110 dm em m = 110 : 10 = 11 metros
Por Marcos Noé Pedro Da Silva
Medidas de tempo
A unidade de tempo escolhida como padrão no Sistema Internacional (SI) é o segundo.
Segundo
O Sol foi o primeiro relógio do homem: o intervalo de tempo natural decorrido entre as sucessivas passagens do Sol sobre um dado meridiano dá origem ao dia solar.
O segundo (s) é o tempo equivalente a  do dia solar médio. |
As medidas de tempo não pertencem ao Sistema Métrico Decimal.
Múltiplos e Submúltiplos do Segundo
Quadro de unidades
Múltiplos | ||
| minutos | hora | dia |
| min | h | d |
| 60 s | 60 min = 3.600 s | 24 h = 1.440 min = 86.400s |
São submúltiplos do segundo:
décimo de segundo- centésimo de segundo
- milésimo de segundo
Cuidado: Nunca escreva 2,40h como forma de representar 2 h 40 min. Pois o sistema de medidas de tempo não é decimal.
Observe:
Outras importantes unidades de medida:
mês (comercial) = 30 dias ano (comercial) = 360 dias ano (normal) = 365 dias e 6 horas ano (bissexto) = 366 dias |
semana = 7 dias quinzena = 15 dias bimestre = 2 meses trimestre = 3 meses quadrimestre = 4 meses |
semestre = 6 meses biênio = 2 anos lustro ou qüinqüênio = 5 anos década = 10 anos século = 100 anos milênio = 1.000 anos |
Notação Científica
A notação científica serve para expressar números muito grandes ou muito pequenos. A segredo é multiplicar um numero pequeno por uma potência de 10.
A forma de uma Notação científica é: m . 10 e, onde m significa mantissa e E significa ordem de grandeza. A mantissa SEMPRE será umvalor em módulo entre 1 e 10.
Para transformar um numero grande qualquer em notação cientifica, devemos deslocar a vírgula para a esquerda até o primeiro algarismo desta forma:
200 000 000 000 » 2,00 000 000 000
note que a vírgula avançou 11 casas para a esquerda, entao em notação cientifica este numero fica: 2 . 1011.
0,0000000586 » movendo a virgula para direita » 5,86 (avanço de 8 casas) » 5,86 . 10-8
-12.000.000.000.000 » -1,2 . 1013
Exercícios
professor so isso!
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