Fisica i grandezas

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Grandezas, Unidades e Dimensões

1.1. Medidas

Uma grandeza física é uma propriedade de um corpo, ou particularidade de um fenômeno, suscetível de ser medida, i.e. À qual se pode atribuir um valor numérico.

A medição de uma grandeza pode ser efetuada por comparação direta com um padrão ou com um aparelho de medida (medição direta), ou ser calculada, através de uma expressão conhecida, àcusta das medições de outras grandezas (medição indireta). Contudo mesmo este último caso engloba medidas diretas, pelo que é importante ter alguns conhecimentos básicos sobre este tipo de medições.

A medição de uma grandeza é então a comparação dessa grandeza com outra da mesma espécie, um padrão, a que chamamos unidade por convenção.



1.2 Grandezas Fundamentais e Sistemas de UnidadesGrandezas fundamentais e grandezas derivadas
Unidades fundamentais e unidades derivadas

Aos quatro conceitos introduzidos anteriormente estão associadas às unidades fundamentais de comprimento (m), tempo (s) e massa (kg), que podem ser definidas arbitrariamente, e a unidade derivada de força (N).

Chamada Newton (N), é definida como a força que imprime uma aceleração de 1m/s2 à massa de 1 kg.[pic] [pic]

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1.4. Mudança de Unidades

Muitas vezes precisamos mudar as unidades nas quais uma grandeza física está expressa. Isso pode ser feito usando um método conhecido como conversão emcadeia. Nesse método multiplicamos o valor original por um fator de conversão (uma razão entre unidades que é igual à unidade). Assim, por exemplo, como 1 min. e 60s correspondem a intervalos de tempos iguais, temos:

[pic] e [pic]


Assim, as razões (1 min.) / (60s) e (60s) / (1 min.) podem ser usadas como fatores de conversão. Note que isso não é o mesmo queescrever 1/60 = 1 ou 60 =1; cada número e sua unidade devem ser tratados conjuntamente.

Como a multiplicação de qualquer grandeza por um fator unitário deixa a grandeza inalterada, podemos usar fatores de conversão sempre que isso for conveniente. No método de conversão em cadeia usamos os fatores de conversão para cancelar unidades indesejáveis.

Para converter 2min em segundos, por exemplo,temos:

[pic]
Se você introduzir um fator de conversão e as unidades indesejáveis não desaparecerem, inverta o fator de conversão e tente novamente. Nas conversões as unidades obedecem às mesmas regras algébricas que se aplicam a variáveis e números.


1.5. Massa

O padrão de massa do SI é um cilindro de platina-iridio no Birô Internacional de Pesos e Medidas, nas proximidades de Paris, aoqual foi atribuída por acordo internacional, a massa de 1 quilograma. Cópias precisas desse cilindro foram enviadas para laboratórios de outros países, e as massas dos outros corpos podem ser determinadas comparando-os com uma dessas cópias.

Um segundo Padrão de Massa

As massas dos átomos podem ser comparadas entre si mais precisamente do que com o quilograma padrão. Por esta razão temos umsegundo padrão de massa, o átomo de carbono-12, ao qual, por acordo internacional, foi atribuída uma massa de 12 unidades de massa atômica (u). A relação entre essas unidades é:

[pic]

Massa Específica

A massa específica ( de uma substância é a massa por unidade de volume:

[pic]

As massas específicas são comumente expressas em quilogramas por metro cúbico ou em gramas por centímetrocúbico.




1.6. Notação Científica

A manipulação de números extremamente grandes ou extremamente pequenos é muito mais simples quando se usa notação científica. Nessa notação. Nessa notação, o número é escrito como um produto de um número entre 1 e 10 e uma potência de 10, tal como 102 (= 100) ou 103 (=1000). Por exemplo, o número 12.000.000 é escrito [pic]; a distância da Terra ao Sol,...
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