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Sistema Internacional de Unidades

Sistema Internacional de Unidades é o conjunto de medidas para grandezas físicas que existe com o intuito de padronizar, adequar e unificar tais medidas em todo o mundo.

Ilustração com os símbolos das grandezas do Sistema Internacional de Unidades.
O quilograma padrão é um pequeno cilindro constituído de uma liga de platina e irídio.
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O Sistema Internacional de Unidades, abreviado pela sigla SI, é um conjunto de unidades de medidas correspondentes às grandezas físicas fundamentais e suas derivações. O SI representou uma evolução do sistema métrico quando estabelecido em 1960, durante a Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), na França.

Veja mais: Frequência e período – grandezas físicas escalares

Tópicos deste artigo

Introdução ao Sistema Internacional de Unidades

O Sistema Internacional de Unidades é completamente escrito sobre sete unidades de medida básicas, baseadas nas grandezas físicas fundamentais: comprimento, tempo, massa, corrente elétrica, temperatura termodinâmica, quantidade de matéria, e intensidade luminosa.

As unidades do SI referidas a tais grandezas e seus símbolos são, respectivamente: metro (m), segundo (s), quilograma (kg), ampére (A), kelvin (K), mol (mol) e candela (cd). Na tabela você confere todas as unidades básicas do SI, bem como seus símbolos e definições:

Grandeza

Unidade

Símbolo

Definição moderna

Comprimento

metro

m

O metro é definido como o espaço percorrido pela luz (no vácuo) em uma fração de 1/299.792.458 s.

Tempo

segundo

s

O segundo equivale a 9.192.631.770 transições hiperfinas de energia de um átomo de Césio.

 

Massa

quilograma

kg

Atualmente o quilograma passou a ser baseado na constante de Planck, igual a 6,62607015.10-34 J.s.

Corrente elétrica

ampére

A

O ampére é igual à passagem de 1,602176634.1019 cargas elementares por segundo, corresponde à corrente que produz uma força de 2.10-7 N entre dois fios condutores paralelos, espaçados em 1 m.

Temperatura termodinâmica

kelvin

K

Recentemente, a temperatura termodinâmica passou a ser medida em termos da constante de Boltzmann, de módulo igual a 1,380649.1023 J.s. Antigamente, era relacionada com o ponto triplo da água.

Quantidade de matéria

mol

mol

O mol é definido em termos do número de Avogadro, que define como 6,02214076.1023 o número de partículas contidas em um mol.

Intensidade luminosa

candela

cd

A intensidade luminosa é baseada em uma frequência monocromática de luz igual a 540.1012 Hz.


Além dessas unidades básicas, existem outras 22 unidades derivadas, como o newton (N = kg.m/s²), o joule (kg.m²/s2) e o coulomb (A.s). Para cada unidade do SI, básica ou derivada, pode-se aplicar prefixos de unidade. Ao todo, existem 20 prefixos de unidade, mostrados nesta tabela:

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Prefixo

Símbolo

Potência de base 10

Yotta

Y

1024

Zeta

Z

1021

Exa

E

1016

Peta

P

1015

Tera

T

1012

Giga

G

109

Mega

M

106

Quilo

k

103

Hecto

h

102

Deca

da

101

Deci

d

10-1

Centi

c

10-2

Mili

m

10-3

Micro

μ

10-6

Nano

n

10-9

Pico

p

10-12

Femto

f

10-15

Atto

a

10-18

Zepto

z

10-21

Yocto

y

10-24


Acesse também: Termodinâmica – primeira e segunda leis

Grandezas derivadas do SI

São aquelas expressas como o produto entre as sete grandezas fundamentais do SI, elevadas a diferentes potências. Vamos analisar o caso de uma dessas grandezas, a aceleração, cuja fórmula e dimensionalidade são estas:

Fórmula da dimensão da velocidade.
A aceleração é uma grandeza derivada cuja dimensão é de L¹T-2.

Mapa mental: Sistema Internacional de Unidades

Dimensionalidade

Às vezes, algumas grandezas têm suas unidades expressas em termos de sua dimensionalidade, por exemplo, a grandeza velocidade, que relaciona o deslocamento e o intervalo de tempo, pode ser expressa em qualquer sistema de unidades de acordo com a equação dimensional a seguir:

L – distância ou comprimento

T – tempo ou duração

Após essa análise dimensional, é possível determinar a unidade correta para velocidade em qualquer sistema utilizado, alguns exemplos possíveis são o m/s (metro por segundo), o km/h (quilômetros por hora) e a mi/h (milha por hora).

Exercícios sobre o SI

Questão 1) Assinale a alternativa que apresenta somente unidades de medida escritas de acordo com o SI:

a) m, cm, l

b) kg, m, m/s

c) s, m², cal

d) pol, cm, K

e) ºC, kg, N

Gabarito: Letra b

Resolução:

Das unidades mostradas nas alternativas, diversas não são derivadas das unidades fundamentais do SI, como l (litro), cal (caloria), pol (polegada) e ºC (graus celsius), portanto, a alternativa correta é a letra b.

Questão 2) A dimensionalidade da grandeza força, que pode ser calculada pelo produto entre massa e aceleração, é corretamente expressa como:

a) [M]-¹.[L]¹.[T]-2

b) [M]¹.[L]².[T]-2

c) [M]¹.[L]¹.[T]-2

d) [L]¹.[T]-2

e) [L]¹.[T]-1

Gabarito: Letra c

Resolução:

A grandeza força relaciona a massa (M) com a aceleração, que tem dimensão de espaço por tempo ao quadrado (L/T²), com isso, a alternativa correta é a letra c.

Questão 3) Em relação ao SI, assinale a alternativa correta:

a) O g é uma das unidades básicas do SI.

b) O C é a grandeza fundamental de carga elétrica.

c) O segundo é a unidade básica de tempo.

d) O centímetro é a unidade básica de distância.

e) O celsius é a unidade básica de temperatura.

Fonte

NIST. International System of Units (SI). Disponível em: https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/2016/12/07/sp330.pdf.

 

Por Rafael Helerbrock
Professor de Física

Escritor do artigo
Escrito por: Rafael Helerbrock Escritor oficial Brasil Escola

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

HELERBROCK, Rafael. "Sistema Internacional de Unidades"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/sistema-internacional-unidades-si.htm. Acesso em 23 de fevereiro de 2024.

De estudante para estudante


Videoaulas


Lista de exercícios


Exercício 1

(UFPR) Grandezas físicas são caracterizadas pelos seus valores numéricos e respectivas unidades. Há vários sistemas de unidades, sendo que o principal, em uso na maioria dos países, é o Sistema Internacional de Unidades — SI. Esse sistema é composto por sete unidades básicas (ou fundamentais) e por unidades derivadas, formadas por combinações daquelas.

A respeito do assunto, considere as seguintes afirmativas:

1. No SI, a unidade associada com a grandeza capacitância é Farad.

2. No SI, a unidade associada com a grandeza energia é erg.

3. No SI, a unidade associada com a grandeza campo magnético é Tesla.

4. No SI, a unidade associada com a grandeza pressão é Pascal.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.

c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.

d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.

e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

Exercício 2

(UEMG)

“A moça imprimia mais e mais velocidade a sua louca e solitária maratona.”

EVARISTO, 2014, p. 67.

Conceição Evaristo refere-se claramente a uma grandeza física nesse texto: “imprimia mais e mais velocidade.” Trata-se de uma grandeza relacionada não à velocidade, mas à mudança da velocidade, em relação ao tempo.

A unidade dessa grandeza física, no sistema internacional de unidades, é

a) m.

b) s.

c) \(m\cdot s^{-1}\)

d) \(m\cdot s^{-2}\)