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FÍSICA I

CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

FIS01066

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Física 🡺 estudo das leis e interações fundamentais do universo, que regem os fenômenos naturais

Essencial realizar medições precisas de grandezas físicas

distância ou

comprimento

massa

tempo

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Especificar as unidades para as medidas fazerem sentido

Grandeza

Unidade

comprimento

Metro (m)

massa

Quilograma (kg)

tempo

Segundo (s)

SI

Sistema Internacional

Em 1999 a NASA perdeu U$ 125.000.000 porque uma sonda Mars Orbiter se espatifou no solo de marte devido ao fato de uma equipe ter usado o sistema métrico e outra equipe não.

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Redefinição do S.I. (20/05/2019)

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Redefinição do S.I. (20/05/2019)

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​

Quanto tempo dura 1 segundo ?

​

Qual o comprimento de 1 metro ?

​

Quanta massa tem em 1 quilograma ?

A partir da “Redefinição” do S.I. (20/05/2019), tudo é definido a partir das constantes fundamentais

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Unidade de tempo

​

O segundo, símbolo s, é a unidade de tempo do SI.

​

Define-se tomando o valor numérico fixado da frequência do césio,

​

ΔνCs , a frequência da transição hiperfina do estado fundamental do

​

átomo de césio-133 não perturbado, igual a 9 192 631 770, quando

​

expressa na unidade hertz, que é igual a s-1 .

​

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Unidade de comprimento

​

O metro, símbolo m, é a unidade de comprimento do SI.

​

Define-se tomando o valor numérico fixado da velocidade da luz no

​

vazio, c, igual a 299 792 458, quando expressa na unidade m s-1,

​

sendo o segundo definido em função de ΔνCs .

​

​

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​

​

Unidade de massa

​

O kilograma, símbolo kg, é a unidade de massa do SI.

​

Define-se tomando o valor numérico fixado da constante de Planck, h,

​

igual a 6,626 070 15 x 10-34, quando expressa na unidade J.s, que é

​

igual a kg m2 s-1 , sendo o metro e o segundo definidos,

​

respectivamente, em função de c e ΔνCs .

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A definição de quilograma só é possível em função da constante de Planck.

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Protótipo de 1 kg de platina-irídio

Antes da “Redefinição” : o quilograma padrão é mantido no

National Institute of Standards and Technology (NIST), nos EUA

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

A física abrange do muito pequeno ao muito grande

Átomos (≈ 0,0000000001 m) vistos por um microscópio eletrônico de tunelamento

©2008 by W.H. Freeman and Company

ØT ≈ 10000000 m

Para facilitar, usamos a notação científica (potências de 10)

Øátomo ≈ 10-10 m e ØTerra ≈ 107 m

(≈ 0,0000000001 m)

(≈ 10000000 m)

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Múltiplo

Prefixo

Abrev.

1018

exa

E

1015

peta

P

1012

tera

T

109

giga

G

106

mega

M

103

quilo

k

102

hecto

h

​

101

deca

da

Múltiplo

Prefixo

Abrev.

10-1

deci

d

10-2

centi

c

10-3

mili

m

10-6

micro

μ

10-9

nano

n

10-12

pico

p

10-15

femto

f

​

10-18

ato

a

Para facilitar, também usamos os prefixos correspondentes

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Conversão de unidades:

Um homem correu 1,00 km e depois caminhou 50,0 m. Qual a distância total percorrida por ele?

NUNCA SOMAR NÚMEROS COM UNIDADES DIFERENTES!!!

1.050 m = 1,05 x 103 m ou 1,05 km

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Exemplos:

I – Converta 180 km/h para m/s

II – Converta 720 cm/min para km/h

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Exemplos:

III – Converta 5,00 m/s2 para km/h2

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

EXISTE ALGUMA DIFERENÇA ENTRE OS NÚMEROS ABAIXO???

1

1,0

1,00

SIM !!!

A diferença está no número de algarismos significativos, na precisão com que conseguimos determinar aquele número ou sabemos seu valor

Um a. s.

Dois a. s.

Três a. s.

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Algarismos significativos:

São os dígitos com significado numa quantidade ou medição. Dependem dos instrumentos de medição. Em um problema, são determinados pelo número de algarismos usados no enunciado.

274,3

🡪 4 algarismos significativos

5,12

🡪 3 algarismos significativos

0,82

🡪 2 algarismos significativos

(= 8,2x10-1)

0,06

🡪 1 algarismo significativo

(= 6x10-2)

12.097

🡪 5 algarismos significativos

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Soma e subtração:

A resposta deve ter a mesma precisão do número de menor precisão envolvido na conta (menor número de casas decimais)

1,064 + 102,3 =

103,364

Menor precisão !!!

(Milésimos)

(Décimos)

= 103,4

0,00064 – 0,0052 =

-0,00456

A resposta não pode ter mais algarismos significativos que os números envolvidos na operação

= -0,0046

+ 13,55

31,447

+ 5,003

= 50

Não!!

= 50,000

Não!!

= 50,00

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CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Multiplicação e divisão:

A resposta deve ter o mesmo número de algarismos significativos do número com menos algarismos significativos envolvido na conta

18,4 ÷ 1,872 =

9,8290598

Menos algarismos significativos !!!

= 9,83

0,62 ÷ 0,5 =

1,24

= 1

12,71 x 3,46 =

43,9766

= 44,0

(não só 44)

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1 – Calculando o perímetro de um disco a partir do seu diâmetro

CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Ø = 4,64 cm (diâmetro)

Ø

p = 3,14·4,64

p = 14,5696 cm

O número π é uma constante com valor bem definido!!

Ele não depende do instrumento de medida!!

Sempre que possível, usar o π completo da calculadora.

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p = 3,1415926536·4,64

p = 14,576989912 cm

CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Não é correto escrever a resposta assim porque nossa medida não tem toda essa precisão! Usar o mesmo número de algarismos significativos do termo com menor número de algarismos significativos (no caso, três algarismos)

A resposta é p = 14,5 cm !!

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  • Se os algarismos decimais seguintes forem menores que 50, o anterior não se modifica.

​

  • Se os algarismos decimais seguintes forem maiores que 50, o anterior incrementa-se em uma unidade.

​

  • Se os algarismos seguintes forem exatamente 50, o anterior não se modifica se for par, porém aumenta em uma unidade se for ímpar.

CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Não se pode simplesmente “pegar os três primeiros algarismos”. Tem que ARREDONDAR adequadamente a resposta. Norma ABNT NBR 5891

​

p = 14,576989912 cm

p = 14,6 cm

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2 – Calculando a aceleração a partir da massa do corpo e da força resultante aplicada

CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS

Um corpo de massa 3,15 kg, apoiado sobre uma mesa horizontal, está sob a ação de uma força resultante horizontal de módulo 8,7 N. Qual o módulo da aceleração adquirida pelo corpo?

Sempre usar o menor número de algarismos significativos dado no enunciado

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Até a próxima aula ...