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25/02/2013
Sistema Internacional de Medidas
Disciplina: Fundamentos de Física Prof. Dr. Fábio de Camargo
São Paulo 2013
Plano de Ensino
Unidade Conteúdo Programático 1 Sistema Internacional de Unidades Concluído
2
3 4 5 6
Medidas Físicas
Forças e Equilíbrio Estático Leis de Newton do Movimento Trabalho, Energia e Potência Impulso
7
8
Quantidade de Movimento
ColisõesIntrodução
O homem sempre manifestou curiosidade. Essa procura de uma ordem geral culminou:
Religião
Artes
Ciência verbo latino “conhecer”
A ciência é o conhecimento organizado de maneira
racional e lógica.
Ciência se divide em: Humanas, Biológicas e Exatas
1
25/02/2013
Física
Ciência do exótico Ciência do trivial
Combinando observações do grandetelescópio ESO e do telescópio Chandra de raios-X da NASA, astrônomos descobriram o mais potente par de jatos de um buraco negro estelar.
Ciência
Coisas que não podem ser medidas
∉ Ciência
“Uma exigência da ciência é não apenas a capacidade de definir, mas também de medir” Paul A. Tipler
Medida
Comparação com um padrão
Unidade padrão (u.p.)
∴ = 3 . .
Características desejáveisde um padrão:
Imutável hoje = futuro; Acessível qualquer lab. possa reproduzi-lo; Preciso atender qualquer grau de precisão; Universal resultados em diferentes países → iguais.
2
25/02/2013
Sistema Internacional de Unidades
Para exprimir as grandezas físicas basta um número
reduzido de grandezas de base.
Sistema
MKS
A maioria dos países adotam o SI
Exceções países de língua inglesa.
Comprimento (metro)
Definido, inicialmente, por dois traços paralelos numa
liga metálica de platina-irídio depositada no Bureau Internacional de Pesos e Medidas, em Sèvres na França.
1m Metro padrão antes de 1889
Paris
Fabricados
30 protótipos
1 escolhida
BIPM Incerteza (20 25oC) ± 0,1 ↔ 0,2
Padrão internacional de metro (1889 -1960)Comprimento
Definição: O metro é o comprimento do trajeto percorrido
pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299.792.458 de segundo.
=
Detector
=
⇒ = ∙
Velocidade da luz ∴ = = 299.792.458 ≅ 300.000
Com este padrão qualquer laboratório pode reproduzi-lo.
3
25/02/2013
Massa (kilograma)
Definição: o kilograma é a unidade de massa; ele éigual à massa do protótipo internacional do kilograma.
O protótipo internacional do kilograma, um artefato feito
especialmente de liga metálica de platina-irídio, é conservado no BIPM em Sèvres na França.
Liga metálica de platina-irídio
Condições controladas: T, P e H
Massa
A massa do protótipo internacional é sempre igual a 1
kilograma exatamente, m () = 1 kg. Entretanto,em virtude do acúmulo inevitável de contaminantes nas superfícies, o protótipo internacional sofre uma contaminação reversível da superfície de, aproximadamente, 1 µg em massa, por ano.
Por isso, o CIPM declarou que, até futuras pesquisas, a
massa de referência do protótipo internacional é aquela que
se segue imediatamente à lavagem e limpeza segundo um método específico.
A massa dereferência é, então, definida e utilizada para
calibrar os padrões nacionais de platina e irídio.
Tempo (segundo)
A unidade de tempo, o segundo, foi originalmente definida como a
fração 1/86.400 do dia solar médio.
A definição exata do “dia solar médio” foi deixada aos cuidados dos
astrônomos.
Porém, medições mostraram que as irregularidades na rotação da
Terra tornaram estadefinição insatisfatória.
Para conferir maior exatidão à definição da unidade de tempo, a 11ª
CGPM
(1960)
adotou
uma
definição
fornecida
pela
União
Astronômica Internacional com base no ano tropical 1900.
No entanto, a pesquisa experimental já tinha demonstrado que um
padrão atômico de intervalo de tempo, baseado numa transição entre dois níveis de energia de um...
Sistema Internacional de Medidas
Disciplina: Fundamentos de Física Prof. Dr. Fábio de Camargo
São Paulo 2013
Plano de Ensino
Unidade Conteúdo Programático 1 Sistema Internacional de Unidades Concluído
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3 4 5 6
Medidas Físicas
Forças e Equilíbrio Estático Leis de Newton do Movimento Trabalho, Energia e Potência Impulso
7
8
Quantidade de Movimento
ColisõesIntrodução
O homem sempre manifestou curiosidade. Essa procura de uma ordem geral culminou:
Religião
Artes
Ciência verbo latino “conhecer”
A ciência é o conhecimento organizado de maneira
racional e lógica.
Ciência se divide em: Humanas, Biológicas e Exatas
1
25/02/2013
Física
Ciência do exótico Ciência do trivial
Combinando observações do grandetelescópio ESO e do telescópio Chandra de raios-X da NASA, astrônomos descobriram o mais potente par de jatos de um buraco negro estelar.
Ciência
Coisas que não podem ser medidas
∉ Ciência
“Uma exigência da ciência é não apenas a capacidade de definir, mas também de medir” Paul A. Tipler
Medida
Comparação com um padrão
Unidade padrão (u.p.)
∴ = 3 . .
Características desejáveisde um padrão:
Imutável hoje = futuro; Acessível qualquer lab. possa reproduzi-lo; Preciso atender qualquer grau de precisão; Universal resultados em diferentes países → iguais.
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25/02/2013
Sistema Internacional de Unidades
Para exprimir as grandezas físicas basta um número
reduzido de grandezas de base.
Sistema
MKS
A maioria dos países adotam o SI
Exceções países de língua inglesa.
Comprimento (metro)
Definido, inicialmente, por dois traços paralelos numa
liga metálica de platina-irídio depositada no Bureau Internacional de Pesos e Medidas, em Sèvres na França.
1m Metro padrão antes de 1889
Paris
Fabricados
30 protótipos
1 escolhida
BIPM Incerteza (20 25oC) ± 0,1 ↔ 0,2
Padrão internacional de metro (1889 -1960)Comprimento
Definição: O metro é o comprimento do trajeto percorrido
pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299.792.458 de segundo.
=
Detector
=
⇒ = ∙
Velocidade da luz ∴ = = 299.792.458 ≅ 300.000
Com este padrão qualquer laboratório pode reproduzi-lo.
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25/02/2013
Massa (kilograma)
Definição: o kilograma é a unidade de massa; ele éigual à massa do protótipo internacional do kilograma.
O protótipo internacional do kilograma, um artefato feito
especialmente de liga metálica de platina-irídio, é conservado no BIPM em Sèvres na França.
Liga metálica de platina-irídio
Condições controladas: T, P e H
Massa
A massa do protótipo internacional é sempre igual a 1
kilograma exatamente, m () = 1 kg. Entretanto,em virtude do acúmulo inevitável de contaminantes nas superfícies, o protótipo internacional sofre uma contaminação reversível da superfície de, aproximadamente, 1 µg em massa, por ano.
Por isso, o CIPM declarou que, até futuras pesquisas, a
massa de referência do protótipo internacional é aquela que
se segue imediatamente à lavagem e limpeza segundo um método específico.
A massa dereferência é, então, definida e utilizada para
calibrar os padrões nacionais de platina e irídio.
Tempo (segundo)
A unidade de tempo, o segundo, foi originalmente definida como a
fração 1/86.400 do dia solar médio.
A definição exata do “dia solar médio” foi deixada aos cuidados dos
astrônomos.
Porém, medições mostraram que as irregularidades na rotação da
Terra tornaram estadefinição insatisfatória.
Para conferir maior exatidão à definição da unidade de tempo, a 11ª
CGPM
(1960)
adotou
uma
definição
fornecida
pela
União
Astronômica Internacional com base no ano tropical 1900.
No entanto, a pesquisa experimental já tinha demonstrado que um
padrão atômico de intervalo de tempo, baseado numa transição entre dois níveis de energia de um...
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