Aula 1-1: Grandezas físicas, unidades de medida e SI

Grandezas físicas

É uma grandeza física tudo aquilo que é passível de se medir (medir é comparar com um valor padrão). Podemos classificá-las em dois gupos:

 

● Grandezas escalares: É o tipo de grandeza que se pode definir a partir de apenas um valor. São exemplos deste tipo:

    ◦ Massa (Ex.: X quiligramas)

    ◦ Carga elétrica (Ex.: X coulombs)

    ◦ Comprimento (Ex.: X metros)

    ◦ Volume (Ex.: X litros)

    ◦ Energia (Ex.: X joules)

 

● Grandezas vetoriais: É o tipo de grandeza que se pode definir a partir de, pelo menos, dois valores. São exemplos deste tipo:

    ◦ Deslocamento (Ex.: X metros, na direção D e sentido S)

    ◦ Força (Ex.: X newton, na direção D e sentido S)

    ◦ Velocidade (Ex.: X m/s, na direção D e sentido S)

 

 

Sistema internacional de medidas (S.I.)

É uma convenção internacionalmente aceita, que determina os valores padrões de medida das grandezas físicas.

 

Grandeza	Unidade de medida	Símbolo
Comprimento	metro	m
Massa	quilograma	Kg
Tempo	segundo	s
Corrente elétrica	amper	A
Temperatura	kelvin	K
Quantidade de matéria	mol	mol
Intensidade luminosa	candela	Cd

 

 

Grandezas fundamentais

As gradezas indicadas na tabela acima são grandezas fundamentais.

Grandezas derivadas

São aquelas que apresentam, pelo menos, duas grandezas fundamentais em sua composição. São exemplos de grandezas derivadas:

 

 

 

Análise dimensional

É um recurso passível de se ser aplicado a fim de se obter a unidade de medida de grandezas derivadas (compostas) e, também, conferir a veracidade de uma equação matemática.

⚛ ENCONTRANDO A UNIDADE DE MEDIDA DE UMA GRANDEZA DERIVADA
Ex.: Futuramente aprenderemos que a velocidade é dada pela fórmula:

 

 

em que d é a distância percorrida e t é tempo levado para percorrê-la. Sabemos que, no sistema internacional, a unidade de medida para distância é igual à do comprimento [metro (m)] e que a unidade para o tempo é o segundo (s), então, por meio da análise dimensional – substituindo as grandezas físicas pelas respectivas unidades de medidas –, podemos concluir que a unidade de medida para velocidade é o “metros por segundo"

 

 

⚛ CONFERINDO A VERACIDADE DE UMA EQUAÇÃO

Ex.: Suponhamos que você chegou na seguinte equação final:

 

 

Em que F é força, m é massa, v é velocidade e t é tempo. Para saber se equação faz sentido você pode realizar uma análise dimensional, substituindo as grandezas pelas suas respectivas unidades de medida. Se assim o fizermos, obteremos o seguinte:

 

 

Conforme o que estudaremos futuramente, o N (newton), unidade de medida para força, éexatamente o produto de massa por aceleração, portanto a equação faz sentido e está correta.