O sistemas de unidade Eles consistem em conjuntos de padrões destinados a medir as várias quantidades usadas na ciência e na engenharia. Eles são baseados no padrão de algumas quantidades consideradas fundamentais, e o resto é derivado deles.
Há uma vantagem óbvia em unificar os critérios em termos das unidades usadas para medir as magnitudes, já que, dessa forma, uma determinada medida significa a mesma para todos os usuários..
Ao nível dos trabalhos científicos, para os quais a medição é essencial, o sistema métrico decimal, baseado em potências de 10, é utilizado há muitos anos, desde a sua criação na França durante a Revolução Francesa..
A Conferência Geral de Pesos e Medidas, uma autoridade internacional no assunto, propôs em 1960 a criação do Système International d'Unités, abreviado como SI, tanto em francês quanto em espanhol.
Este sistema é baseado no metro (m) para medir o comprimento, no quilograma (kg) para medir a massa e o (s) segundo (s) para o tempo.
Comprimento, massa e tempo são as três magnitudes fundamentais da mecânica, mas existem mais quatro magnitudes consideradas fundamentais: corrente elétrica, temperatura, intensidade de luz e quantidade de substância..
No entanto, existem outros sistemas de unidades que continuam a ser usados com frequência, seja por razões históricas, por hábito ou porque de alguma forma facilitam alguns cálculos em determinados ramos de atividade..
Embora o Sistema Internacional esteja estabelecido na maior parte do mundo, nos Estados Unidos, Mianmar (antiga Birmânia) e Libéria (África Ocidental) continuam a usar seu próprio sistema de unidades..
Índice do artigo
Este sistema forma a base do Sistema Internacional de Unidades e mede comprimento, área, volume, capacidade e massa. Consiste na unidade de base mais os múltiplos e submúltiplos correspondentes.
As unidades básicas são:
-Comprimento: metrô
-Área: metrôdois
-Volume: metrô3
-Habilidade: litro
-Massa: quilogramas
Além da unidade base, existem múltiplos e submúltiplos, alguns dos quais são mostrados na figura abaixo, juntamente com o respectivo prefixo. O esquema a seguir é válido quando a unidade básica é o metro, o litro ou o quilograma.
Para ir de um múltiplo ao que segue à direita, multiplique a quantidade por 10. Por exemplo, uma medida de 5 metros equivale a 50 decímetros, 500 centímetros e 5000 milímetros..
Em vez disso, para ir de um múltiplo ao que segue à sua esquerda, divida a quantidade por 10. A mesma medida de 5 metros é equivalente a 0,5 decâmetros, 0,05 hectometres ou 0,0005 quilómetros.
O Sistema Internacional de Unidades é baseado no sistema métrico decimal e no conjunto de medidas denominado sistema MKS, iniciais de metro, quilograma e segundo.
Este sistema é aceito pela comunidade científica mundial para comunicar os resultados da grande maioria de seus experimentos, embora unidades de outros sistemas também sejam usadas por razões históricas ou práticas..
É definido em termos da velocidade da luz como a distância percorrida pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 segundos.
É o tempo que dura uma oscilação da transição atômica entre dois níveis do átomo de Césio-133 e multiplicada por 9 192 631 770.
Desde maio de 2019, o quilograma tem uma nova definição baseada na constante de Planck, denotada como h e cujo valor é:
h = 6.626 070 040 x 10-3. 4 kg mdois s -1
Como podemos ver, a constante de Planck envolve as outras duas grandezas fundamentais: comprimento e tempo. O medidor e o segundo são definidos conforme explicado acima.
É usado para medir a intensidade da corrente.
É a unidade SI para temperatura.
Usado para medir a intensidade da luz.
A toupeira é igual a 6,022 x 102,3 partículas elementares de substância.
Este sistema, proposto por Gauss no início do século XIX, foi utilizado pelos cientistas até meados do século XX. Das respectivas iniciais das unidades básicas vem o nome de c.g.s: centímetro, grama e segundo.
Esta unidade faz parte do sistema decimal métrico e é igual a um centésimo de metro.
1 cm = 1 x 10 -dois m
É a unidade básica de massa, sendo equivalente a um milésimo de quilograma:
1 g = 1 x 10 -3 kg
É definido da mesma forma que no SI.
As unidades mencionadas correspondem às grandezas fundamentais usadas na Mecânica. Algumas das quantidades consideradas fundamentais no Sistema Internacional SI são definidas por outras no sistema c.g.s..
Por exemplo, a corrente elétrica é definida através do campo magnético, mas a vantagem do c.g.s. no eletromagnetismo é que as equações são simplificadas, porque muitas das constantes que estão presentes no SI não aparecem.
Estas são algumas das unidades derivadas mais populares no sistema c.g.s:
A aceleração é medida com esta unidade. 1 gal é igual a 1 cm / sdois.
É a unidade de força e é definida como a força que deve ser aplicada a um objeto de massa 1 g para que ele adquira uma aceleração de 1 Gal..
Erg é usado para o trabalho e é igual a 1 x 10-7 joules.
Equivalente a um dina por cmdois e é usado para medição de pressão.
Esta unidade é bem conhecida por gaussmeter, o aparelho usado para medir a intensidade do campo magnético. O Tesla (T) é a unidade SI, mas é bastante grande, então para intensidades que são tratadas em muitos laboratórios, o Gauss, abreviado G, que é igual a 10-4 T.
Não é um sistema de unidades no sentido formal.
A unidade é o metro, símbolo m.
A unidade é a segunda, dos símbolos s.
A unidade é o quilograma-força, abreviado kg-f, também chamado de kilopond (kp).
A definição formal de kg-f é a seguinte:
1 kg-f é a força com a qual a Terra atrai para o seu centro um objeto cuja massa é de 1 kg e que está ao nível do mar e a 45º graus de latitude norte.
A unidade é o grau centígrado, que é a unidade de uso diário e temperatura de laboratório em muitos países..
Foi criado pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744) e usa como referência o ponto de congelamento e o ponto de ebulição da água. A equivalência com o Sistema Internacional é: 273,15 K = 0 ºC
As unidades mencionadas na seção anterior são consideradas as unidades fundamentais deste sistema. Tal como acontece com o sistema c.g.s., há uma infinidade de unidades derivadas.
Vamos ver alguns dos mais importantes:
Para massa, este sistema usa a unidade chamada u.t.m ou unidade técnica de massa, que é definida em termos da segunda lei de Newton, F = ma como:
m = F / a
Assim, a u.t.m é a massa que adquire uma aceleração de 1 m / sdois quando uma força de 1 kg-f é aplicada a ele e é equivalente a 9,8 kg no Sistema Internacional.
O quilograma ou quilopondímetro é usado, o que equivale a 1 kg-força⋅m. Seu equivalente em SI é:
1 quilopondímetro = 9,81 joule.
Ao contrário de outros sistemas, o sistema técnico possui uma unidade para o calor, além daquela utilizada para a energia: a caloria. Também é comum usar a quilocaloria.
1 caloria = 4,1868 joule.
Para o poder do cavalos de força, CV abreviado, que equivale a 735,5 watts.
Foi usado por muito tempo em países de língua inglesa. Hoje o Reino Unido também trabalha com o Sistema Internacional, porém os Estados Unidos é um dos poucos países que ainda não migra para o SI.
Para as quantidades fundamentais de comprimento e tempo, o pé e o segundo são usados respectivamente, embora seja frequente usar a jarda, a polegada e a milha para os comprimentos..
Em termos de massa, também existem muitas unidades e pequenas diferenças em ambos os lados do Atlântico..
Na Engenharia, o lesma como uma unidade de massa. É parte do sistema pé-libra-segundo (pés-libra-segundo) ou FPS, que analogamente ao sistema técnico, trabalha com a força e a partir dela define a unidade de massa.
É a unidade de comprimento do sistema britânico e é igual a 0,3048 m.
É a unidade de força, em analogia com o Sistema Técnico descrito acima. Seu equivalente em SI é calculado por:
1 libra = 4,44822 N
Sua definição é a mesma em todos os sistemas.
Tal como acontece com os outros sistemas de unidades, existem numerosas quantidades cujas unidades são derivadas das unidades básicas. Aqui temos alguns dos mais conhecidos:
O lesma é definido analogamente a u.t.m.
Uma lesma é a massa tal que adquire uma aceleração de 1 pé / sdois quando submetido a uma força de 1 libra-força. Equivalente a aproximadamente 14,59 kg.
Para velocidade e aceleração, pés / s (pés / s) e pés / s são usados respectivamentedois (ft / sdois) Então, por exemplo, a aceleração da gravidade nessas unidades é de 32 pés / sdois.
A pressão, que é definida como força por unidade de área, é uma quantidade derivada expressa em várias unidades. No sistema britânico, teríamos a libra / pédois ou lb-force / ftdois.
Outra unidade muito comum na engenharia para medir a pressão é o psi ou lb-força / polegadadois.
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