Aula 2 de Fsica

2) A Culpa da barreira

Durante muito tempo as medidas de comprimento foram feitas utilizando partes do corpo humano como instrumentos de medida. O dimetro de um dedo, o tamanho de um palmo, p ou brao, o comprimento de um passo foram utilizados como medidas de comprimento durante sculos por todos os povos da Antiguidade. comum, at nos dias de hoje ouvir dizer: esta mesa tem 10 palmos ou esta sala tem 30 ps. E, assim, todos os objetos so medidos comparando-os com outros objetos especiais que hoje chamamos de padres.

medida que o comrcio entre os povos foi se desenvolvendo, surgiu a necessidade de criar padres utilizveis por todos. Pense na dificuldade dos chineses em comercializar sua seda com os europeus se ambos no usassem um padro comum de comprimento?

Porm, de nada adiantaria criar padres se no fosse possvel compar-los. Para isso foram criados instrumentos de medida que, com o tempo, foram sendo to aperfeioados que exigiram que se adotassem padres mais precisos.

Grandezas, padres e unidades

Nem tudo pode ser medido. Como medir a preguia de uma pessoa ou o amor que ela sente por outra? Seria possvel criar um amormetro? Para os fsicos isso impossvel, preguia e amor no so grandezas fsicas. No d para dizer que algum tem 300 de preguia e 689,5 de amor. Esses nmeros no significam nada porque no existe um padro para essas grandezas. Grandeza fsica alguma coisa que pode ser medida, isto , que pode ser representada por um nmero e uma unidade.

Veja alguns exemplos:

A distncia da bola barreira deve ser de 10 jardas ou 9,15 metros.

A bola deve ter entre 400 gramas e 500 gramas.

O tempo de uma partida de 90 minutos.

No primeiro exemplo, a grandeza fsica o comprimento e a unidade a jarda ou o metro. No segundo, a grandeza fsica a massa, a unidade o grama, um submltiplo da unidade quilograma. No terceiro exemplo, a grandeza fsica o tempo, a unidade o minuto, um mltiplo da unidade segundo.

Nesses exemplos esto trs grandezas fundamentais: comprimento, massa e tempo. A partir dessas grandezas fundamentais, pode-se definir outras grandezas que, por isso, chamam-se grandezas derivadas. So exemplos de grandezas derivadas a rea de uma superfcie, o volume e a densidade de um corpo, a velocidade e acelerao de um automvel, a fora exercida por um motor e muitas outras.

Exemplos:

Um terreno retangular tem 8 metros de frente por 25 metros de fundo. A sua rea (A) : A = 8 m 25 m = 200 m2 ou 200 metros quadrados, que uma unidade de rea.

Uma lata de leo de 900 cm3 (centmetros cbicos) contm 720 g (gramas) de leo. A densidade (d) desse leo : d = 720g/900cm3 = 0,8g/cm3 ou 0,8 gramas por centmetro cbico, que uma unidade de densidade.

Um carro percorre 120 km (quilmetros) em 2 h (horas). A sua velocidade mdia vm : vm = 120 km / 2 h = 60 km/h ou 60 quilmetros por hora, que uma unidade de velocidade.

Todas essas unidades so derivadas. O metro quadrado deriva do metro, o grama por centmetro cbico deriva do quilograma e do metro, o quilmetro por hora deriva do metro e do segundo.

O Sistema Internacional de Unidades (SI)

O SI estabelece 7 grandezas fsicas fundamentais das quais so derivadas todas as outras. So elas:

Cada unidade fundamental tem um padro, alguma coisa que pode ser reproduzida em qualquer lugar. Por exemplo, se algum for verificar se uma rgua tem suas divises corretas deve utilizar o padro adequado.

Cada pas deve ter laboratrios capazes de reproduzir os padres ou cpias devidamente aferidas e cuidadosamente guardadas. No Brasil essa tarefa desempenhada pelo Inmetro, Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial, do Ministrio da Indstria e do Comrcio.

No necessrio saber essas definies, entretanto importante saber que existem os padres, as unidades fundamentais e derivadas e formas corretas de express-las.

Algumas Unidades Derivadas do SI

Grandeza

Nome

Smbolo

Comprimento

Metro

m

Massa

Quilograma

kg

Tempo

Segundo

s

rea

Metro quadrado

m2

Volume

Metro cbico

m3

Velocidade

Metro por segundo

m/s

Acelerao

Metro por segundo ao quadrado

m/s2

Densidade

Quilograma por metro cbico

kg/m3

Existem inmeras unidades prticas ainda em uso devido ao costume ou s suas aplicaes tecnolgicas. Muitas dessas unidades, principalmente as de origem inglesa, tendem a desaparecer com o tempo e serem substitudas por unidades do SI. Por enquanto elas ainda so muito usadas e interessante conhec-las (algumas delas se encontram no Quadro Abaixo).

Exerccios:

1)

2)

3)

4)