Quantidades e sua tabela de medidas. Unidades de medida de grandezas físicas

O livro de referência contém dados sobre as propriedades mecânicas, termodinâmicas e moleculares-cinéticas de substâncias, as propriedades elétricas de metais, dielétricos e semicondutores, as propriedades magnéticas de dia-, para- e ferromagnetos, as propriedades ópticas de substâncias, incluindo laser, , raios-X e espectros de Mössbauer, física de nêutrons, reações termonucleares assim como a geofísica e a astronomia.

O material é apresentado na forma de tabelas e gráficos, acompanhado de explicações curtas e definições das quantidades correspondentes. Para facilidade de uso, as unidades de medida de grandezas físicas são dadas em vários sistemas e fatores de conversão.


Desenvolvimento Ciências físicas dentro décadas recentes caracterizada por um aumento incontrolável no fluxo de informações. Essas informações precisam de generalização e concentração sistemáticas.Tabelas de grandezas físicas concentram naturalmente aquela parte do fluxo de informações que pode ser expressa numericamente.

Manuais especializados e tabelas foram publicados e continuam a ser publicados para certas seções estreitas da física. Os especialistas costumam recorrer a essas publicações.

As tabelas fornecidas são para uma grande variedade leitores que precisam obter informações de áreas da física que estão fora de sua especialidade mais ou menos restrita. Portanto, nas tabelas propostas, o leitor não encontrará, por exemplo, dados detalhados sobre os espectros dos elementos ou sobre as propriedades das soluções, etc. etc. Para uso diário, geralmente é necessário um livro de referência amplamente disponível e de tamanho moderado . As tabelas oferecidas ao leitor destinam-se a satisfazer esta necessidade.

Os compiladores entendem que as tabelas estão longe de serem perfeitas e esperam que os leitores, com suas próprias críticas contribuirá para o aprimoramento deste livro em edições futuras.


ÍNDICE

Do editor
EU. SEÇÃO GERAL
Capítulo 1
Capítulo 2. Constantes físicas fundamentais
Capítulo 3 Sistema periódico elementos
II. MECÂNICA E TERMODINÂMICA
Capítulo 4 Propriedades mecânicas materiais
capítulo 5
Capítulo 6
Capítulo 7. Acústica
Capítulo 8
Capítulo 9
Capítulo 10
Capítulo 11 Transições de fase, derretendo e fervendo
Capítulo 12
Capítulo 13
Capítulo 14
III. FENÔMENOS CINÉTICOS
Capítulo 15
Capítulo 16
Capítulo 17
Capítulo 18
4. ELETRICIDADE E MAGNETISMO
Capítulo 19 Propriedades elétricas metais e ligas
Glândula 20. Propriedades elétricas dos dielétricos
Capítulo 21
Capítulo 22
Capítulo 23
Capítulo 24
Capítulo 25
Capítulo 27 Propriedades magneticas dia- e paramagnetos
Capítulo 28
Capítulo 29
Capítulo 30
v. ÓPTICA E RAIO X
Capítulo 31 Propriedades ópticas substâncias
Capítulo 32
Capítulo 33
Capítulo 34
Capítulo 35
VI. FÍSICA NUCLEAR
Capítulo 36
Capítulo 37 propriedades nucleares nuclídeos
Capítulo 38
Capítulo 39
Capítulo 40
Capítulo 41
Capítulo 42
Capítulo 43
Capítulo 44 radiação ionizante através da substância
Capítulo 45
VII. ASTRONOMIA E GEOFÍSICA
Capítulo 46
Capítulo 47. Geofísica

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    Símbolo de fóton: às vezes, fótons emitidos em um feixe de laser coerente. Composição: Família ... Wikipedia

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    O reator nuclear CROCUS é um dispositivo no qual uma corrente controlada reação nuclear acompanhado pela liberação de energia. Primeiro Reator nuclear construído e lançado em dezembro de 1942 em ... Wikipedia

Livros

  • Hidráulica. Livro didático e workshop para bacharelado acadêmico, Kudinov V.A.
  • Hidráulica 4ª ed., trad. e adicional Livro didático e workshop para o bacharelado acadêmico, Eduard Mikhailovich Kartashov. O livro descreve as propriedades físicas e mecânicas básicas dos líquidos, questões de hidrostática e hidrodinâmica, fornece os fundamentos da teoria da semelhança hidrodinâmica e modelagem matemática ...

Na ciência e na tecnologia, são utilizadas unidades de medida de grandezas físicas, formando determinados sistemas. O conjunto de unidades estabelecido pela norma de uso obrigatório é baseado nas unidades do Sistema Internacional (SI). Nos ramos teóricos da física, as unidades dos sistemas CGS são amplamente utilizadas: CGSE, CGSM e o sistema Gaussiano CGS simétrico. Aplicação específica encontre também unidades sistema técnico MKGSS e algumas unidades não sistêmicas.

O sistema internacional (SI) é construído em 6 unidades básicas (metro, quilograma, segundo, kelvin, ampere, candela) e 2 adicionais (radiano, esterradiano). Na versão final do rascunho do padrão "Unidades de Quantidades Físicas" são fornecidos: unidades do sistema SI; unidades permitidas para uso em paridade com as unidades do SI, por exemplo: tonelada, minuto, hora, grau Celsius, grau, minuto, segundo, litro, quilowatt-hora, revolução por segundo, revolução por minuto; unidades do sistema CGS e outras unidades usadas em seções teóricas de física e astronomia: ano-luz, parsec, celeiro, elétron-volt; unidades temporariamente permitidas para uso, tais como: angstrom, quilograma-força, quilograma-força-metro, quilograma-força por centímetro quadrado, milímetro de mercúrio, cavalo-vapor, caloria, quilocaloria, roentgen, curie. As mais importantes dessas unidades e as razões entre elas são apresentadas na Tabela P1.

As abreviaturas das unidades indicadas nas tabelas são utilizadas somente após o valor numérico da quantidade ou nos cabeçalhos das colunas das tabelas. Você não pode usar abreviações em vez dos nomes completos das unidades no texto sem o valor numérico das quantidades. Ao usar designações de unidades russas e internacionais, uma fonte romana é usada; designações (abreviadas) de unidades cujos nomes são dados pelos nomes dos cientistas (newton, pascal, watt, etc.) letra maiúscula(N, Pa, W); na notação de unidades, o ponto como sinal de redução não é usado. As designações das unidades incluídas no produto são separadas por pontos como sinais de multiplicação; uma barra geralmente é usada como sinal de divisão; se o denominador incluir um produto de unidades, ele será colocado entre colchetes.



Para a formação de múltiplos e submúltiplos, são utilizados prefixos decimais (ver Tabela P2). O uso de prefixos, que são uma potência de 10 com um indicador múltiplo de três, é especialmente recomendado. É aconselhável usar submúltiplos e múltiplos, formados a partir de unidades do SI e levando a valores numéricos entre 0,1 e 1000 (por exemplo: 17.000 Pa deve ser escrito como 17 kPa).

Não é permitido anexar dois ou mais prefixos a uma unidade (por exemplo: 10 -9 m deve ser escrito como 1 nm). Para formar unidades de massa, um prefixo é anexado ao nome principal “grama” (por exemplo: 10 -6 kg = = 10 -3 g = 1 mg). Se o nome complexo da unidade original for um produto ou uma fração, o prefixo será anexado ao nome da primeira unidade (por exemplo, kN∙m). Em casos necessários, é permitido o uso no denominador unidades submúltiplas comprimento, área e volume (por exemplo, V/cm).

A Tabela P3 mostra as principais constantes físicas e astronômicas.

Tabela P1

UNIDADES DE MEDIDAS FÍSICAS NO SISTEMA SI

E SUA RELAÇÃO COM OUTRAS UNIDADES

Nome das quantidades Unidades Abreviação O tamanho Coeficiente de conversão para unidades SI
GHS ICSU e unidades não sistêmicas
Unidades básicas
Comprimento metro m 1 cm = 10 -2 m 1 Å \u003d 10 -10 m 1 ano-luz \u003d 9,46 × 10 15 m
Peso kg kg 1g = 10 -3 kg
Tempo segundo com 1 h = 3600 s 1 min = 60 s
Temperatura Kelvin Para 1 0 C = 1 K
Força atual ampere MAS 1 SGSE I \u003d \u003d 1 / 3 × 10 -9 A 1 SGSM I \u003d 10 A
O poder da luz candela cd
Unidades adicionais
canto plano radiano alegre 1 0 \u003d p / 180 rad 1¢ \u003d p / 108 × 10 -2 rad 1² \u003d p / 648 × 10 -3 rad
Angulo solido esterradiano qua Ângulo sólido completo = 4p sr
Unidades derivadas
Frequência hertz Hz s -1

Continuação da Tabela P1

Velocidade angular radianos por segundo rad/s s -1 1 rpm=2p rad/s 1 rpm==0,105 rad/s
Volume metro cúbico m 3 m 3 1cm 2 \u003d 10 -6 m 3 1 l \u003d 10 -3 m 3
Velocidade metros por segundo EM m×s –1 1 cm/s = 10 -2 m/s 1km/h=0,278m/s
Densidade quilo por metro cúbico kg/m3 kg×m -3 1g / cm 3 \u003d \u003d 10 3 kg / m 3
Força newton H kg×m×s –2 1 dina = 10 -5 N 1 kg = 9,81N
Trabalho, energia, quantidade de calor joule J (N×m) kg × m 2 × s -2 1 erg \u003d 10 -7 J 1 kgf×m=9,81 J 1 eV=1,6×10 –19 J 1 kW×h=3,6×10 6 J 1 cal=4,19 J 1 kcal=4,19×10 3 J
Poder watt W (J/s) kg × m 2 × s -3 1erg/s=10 -7 W 1hp=735W
Pressão pascal Pa (N/m2) kg∙m –1 ∙s –2 1 din / cm 2 \u003d 0,1 Pa 1 atm \u003d 1 kgf / cm 2 \u003d \u003d \u003d 0,981 ∙ 10 5 Pa 1 mm Hg \u003d 133 Pa 1 atm \u003d \u003d 760 mm Hg \u003d \u003d 1,013 10 5 Pa
Momento de poder metro de newton N∙m kgm 2 ×s -2 1 dina cm = = 10 –7 N × m 1 kgf×m=9,81 N×m
Momento de inércia quilometro quadrado kg × m2 kg × m2 1 g × cm 2 \u003d \u003d 10 -7 kg × m 2
Viscosidade dinamica segundo pascal Pa×s kg×m –1 ×s –1 1P / equilíbrio / \u003d \u003d 0,1 Pa × s

Continuação da Tabela P1

Viscosidade cinemática metro quadrado por um segundo m 2 /s m 2 × s -1 1St / Stokes / \u003d \u003d 10 -4 m 2 / s
Capacidade calorífica do sistema joule por kelvin J/K kg×m 2 x x s –2 ×K –1 1 cal / 0 C = 4,19 J / K
Calor específico joule por quilograma kelvin J/ (kg×K) m 2 × s -2 × K -1 1 kcal / (kg × 0 C) \u003d \u003d 4,19 × 10 3 J / (kg × K)
Carga elétrica pingente Cl A×s 1SGSE q = =1/3×10 –9 C 1SGSM q = =10 C
Potencial, tensão elétrica volt V (S/A) kg×m 2 x x s –3 ×A –1 1SGSE u = =300 V 1SGSM u = =10 –8 V
tensão campo elétrico volt por metro V/m kg×m x x s –3 ×A –1 1 SGSE E \u003d \u003d 3 × 10 4 V / m
Deslocamento elétrico ( indução elétrica) pingente por metro quadrado C/m2 m –2 ×s×A 1SGSE D \u003d \u003d 1 / 12p x x 10 -5 C / m 2
Resistência elétrica ohm Ohm (V/A) kg × m 2 × s -3 x x A -2 1SGSE R = 9×10 11 Ohm 1SGSM R = 10 –9 Ohm
Capacitância elétrica farad F (C/V) kg -1 ×m -2 x s 4 ×A 2 1SGSE C \u003d 1 cm \u003d \u003d 1 / 9 × 10 -11 F

Fim da tabela P1

fluxo magnético weber Wb (W×s) kg × m 2 × s -2 x x A -1 1SGSM f = =1 μs (maxwell) = =10 –8 Wb
Indução magnética tesla T (Wb/m2) kg×s –2 ×A –1 1SGSM B = =1 Gs (gauss) = =10 -4 T
tensão campo magnético amperes por metro Sou m-1 ×A 1SGSM H \u003d \u003d 1E (oersted) \u003d \u003d 1 / 4p × 10 3 A / m
Força magnetomotriz ampere MAS MAS 1SGSM Fm
Indutância Henrique Hn (Wb/A) kg×m 2 x x s –2 ×A –2 1SGSM L \u003d 1 cm \u003d \u003d 10 -9 H
Fluxo de luz lúmen filme cd
Brilho candela por metro quadrado cd/m2 m–2 ×cd
iluminação luxo OK m–2 ×cd

A física, como ciência que estuda os fenômenos naturais, utiliza uma metodologia de pesquisa padrão. As principais etapas podem ser chamadas: observação, apresentação de uma hipótese, realização de um experimento, fundamentação de uma teoria. Durante a observação, características distintas fenômenos, o curso de seu curso, razões possíveis e consequências. A hipótese permite explicar o curso do fenômeno, estabelecer seus padrões. O experimento confirma (ou não confirma) a validade da hipótese. Permite que você instale proporção quantitativa quantidades durante o experimento, o que leva ao estabelecimento exato de dependências. A hipótese confirmada no decorrer do experimento forma a base de uma teoria científica.

Nenhuma teoria pode alegar ser confiável se não tiver recebido confirmação total e incondicional durante o experimento. A realização deste último está associada a medições de grandezas físicas que caracterizam o processo. é a base de medição.

O que é isso

A medição refere-se àquelas grandezas que confirmam a validade da hipótese de regularidades. A quantidade física é caracterização científica corpo físico, cuja proporção qualitativa é comum para muitos órgãos semelhantes. Para cada corpo, tal característica quantitativa é puramente individual.

Se você recorrer literatura especial, então no livro de referência de M. Yudin et al. (edição de 1989) lemos que uma quantidade física é: “uma característica de uma das propriedades de um objeto físico (sistema físico, fenômeno ou processo), que é qualitativamente comum para muitos objetos físicos, mas em quantitativamente individual para cada objeto”.

O Dicionário de Ozhegov (edição de 1990) afirma que uma quantidade física é "o tamanho, volume, comprimento de um objeto".

Por exemplo, comprimento é uma quantidade física. A mecânica interpreta o comprimento como a distância percorrida, a eletrodinâmica usa o comprimento do fio, na termodinâmica um valor semelhante determina a espessura das paredes dos vasos. A essência do conceito não muda: as unidades de quantidade podem ser as mesmas, mas o valor pode ser diferente.

Uma característica distintiva de uma quantidade física, digamos, de uma matemática, é a presença de uma unidade de medida. Metro, pé, arshin são exemplos de unidades de comprimento.

Unidades

Para medir uma grandeza física, ela deve ser comparada com uma grandeza tomada como unidade. Lembre-se do maravilhoso desenho animado "Quarenta e Oito Papagaios". Para determinar o comprimento da jibóia, os heróis mediram seu comprimento em papagaios, elefantes ou macacos. Neste caso, o comprimento da jibóia foi comparado com a altura de outros personagens de desenhos animados. O resultado dependeu quantitativamente do padrão.

Valores - uma medida de sua medição em um determinado sistema de unidades. A confusão nestas medidas surge não só pela imperfeição e heterogeneidade das medidas, mas por vezes também pela relatividade das unidades.

Medida russa de comprimento - arshin - a distância entre o índice e polegares braços. No entanto, as mãos de todas as pessoas são diferentes, e o arshin medido pela mão de um homem adulto difere do arshin na mão de uma criança ou de uma mulher. A mesma discrepância entre as medidas de comprimento se aplica à braça (a distância entre as pontas dos dedos dos braços separados) e ao cotovelo (a distância do dedo médio ao cotovelo da mão).

É interessante que homens de baixa estatura fossem admitidos nas lojas como balconistas. Mercadores astutos economizaram tecido com a ajuda de várias medidas menores: arshin, cubit, fathom.

Sistemas de medidas

Essa variedade de medidas existia não apenas na Rússia, mas também em outros países. A introdução de unidades de medida foi muitas vezes arbitrária, às vezes essas unidades foram introduzidas apenas devido à conveniência de sua medida. Por exemplo, para medir pressão atmosférica entrou mmHg. O famoso, que usava um tubo cheio de mercúrio, permitiu a introdução de um valor tão incomum.

A potência do motor foi comparada com (que é praticada em nosso tempo).

Vários quantidades físicas a medição de quantidades físicas tornou-se não apenas complexa e não confiável, mas também complicando o desenvolvimento da ciência.

Sistema unificado de medidas

Um único sistema de grandezas físicas, conveniente e otimizado em todas as indústrias país desenvolvido tornou-se uma necessidade urgente. A ideia de escolher o menor número possível de unidades foi adotada como base, com a ajuda de que outras quantidades poderiam ser expressas em relações matemáticas. Tais quantidades básicas não devem estar relacionadas entre si, seu significado é determinado de forma inequívoca e clara em qualquer sistema econômico.

Este problema foi tentado para ser resolvido em varios paises. A criação de um GHS unificado, ISS e outros) foi realizada repetidamente, mas esses sistemas eram inconvenientes tanto com ponto científico visão, ou em uso doméstico, industrial.

A tarefa, lançada no final do século XIX, só foi resolvida em 1958. Um sistema unificado foi apresentado na reunião do Comitê Internacional de Metrologia Legal.

Sistema unificado de medidas

O ano de 1960 foi marcado pela histórica reunião da Conferência Geral de Pesos e Medidas. Sistema único, chamado "Systeme internationale d "unites" (abreviado como SI) foi adotado pela decisão desta reunião honorária. Na versão russa, esse sistema é chamado de System International (abreviatura SI).

7 unidades básicas e 2 unidades adicionais são tomadas como base. Eles valor numérico definido como um padrão

Tabela de grandezas físicas SI

Nome da unidade principal

Valor medido

Designação

internacional

russo

Unidades básicas

quilograma

Força atual

Temperatura

Quantidade de substância

O poder da luz

Unidades adicionais

canto plano

Esteradiano

Angulo solido

O sistema em si não pode consistir em apenas sete unidades, pois a diversidade processos físicos na natureza exige a introdução de quantidades cada vez mais novas. A própria estrutura prevê não apenas a introdução de novas unidades, mas também sua relação na forma de relações matemáticas (elas são frequentemente chamadas de fórmulas de dimensão).

A unidade de uma quantidade física é obtida multiplicando e dividindo as unidades básicas na fórmula de dimensão. A ausência de coeficientes numéricos em tais equações torna o sistema não apenas conveniente em todos os aspectos, mas também coerente (consistente).

Unidades derivadas

As unidades de medida, que são formadas a partir das sete unidades básicas, são chamadas de derivadas. Além das unidades básicas e derivadas, tornou-se necessário introduzir outras adicionais (radianos e esterradianos). Sua dimensão é considerada zero. Ausência medindo instrumentos determiná-los torna impossível medi-los. A sua introdução deve-se à utilização em estudos teóricos. Por exemplo, a quantidade física "força" neste sistema é medida em newtons. Como a força é uma medida da ação mútua dos corpos uns sobre os outros, que é a causa da variação da velocidade de um corpo de certa massa, ela pode ser definida como o produto de uma unidade de massa por unidade de velocidade dividida por um unidade de tempo:

F = k٠M٠v/T, onde k é o fator de proporcionalidade, M é a unidade de massa, v é a unidade de velocidade, T é a unidade de tempo.

O SI fornece a seguinte fórmula para dimensões: H = kg * m / s 2, onde três unidades são usadas. E o quilograma, e o metro, e o segundo são classificados como básicos. O fator de proporcionalidade é 1.

É possível introduzir quantidades adimensionais, que são definidas como uma razão de quantidades homogêneas. Estes incluem, como se sabe, igual à razão força de atrito para a força de pressão normal.

Tabela de grandezas físicas derivadas das principais

Nome da unidade

Valor medido

Fórmula de dimensões

kg m 2 s -2

pressão

kg m -1 s -2

indução magnética

kg ٠А -1 ٠с -2

tensão elétrica

kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -1

Resistência elétrica

kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -2

Carga elétrica

potência

kg ٠m 2 ٠s -3

Capacitância elétrica

m -2 Økg -1 Øc 4 ØA 2

Joule por Kelvin

Capacidade de calor

kg ٠m 2 ٠s -2 ٠K -1

becquerel

A atividade de uma substância radioativa

fluxo magnético

m 2 Økg Øs -2 ØA -1

Indutância

m 2 ٠kg ٠s -2 ٠А -2

Dose absorvida

Dose de radiação equivalente

iluminação

m -2 ٠cd ٠sr -2

Fluxo de luz

Força, peso

m åkg ås -2

condutividade elétrica

m -2 åkg -1 ås 3 å 2

Capacitância elétrica

m -2 Økg -1 Øc 4 ØA 2

Unidades fora do sistema

O uso de valores historicamente estabelecidos que não estão incluídos no SI ou diferem apenas por um coeficiente numérico é permitido ao medir valores. São unidades não sistêmicas. Por exemplo, mmHg, raio-X e outros.

Coeficientes numéricos são usados ​​para introduzir submúltiplos e múltiplos. Os prefixos correspondem certo número. Um exemplo é centi-, kilo-, deca-, mega- e muitos outros.

1 quilômetro = 1000 metros,

1 centímetro = 0,01 metros.

Tipologia de valores

Vamos tentar apontar alguns recursos básicos que permitem definir o tipo de valor.

1 direção. Se a ação de uma grandeza física está diretamente relacionada à direção, ela é chamada de vetor, outras são chamadas de escalares.

2. A presença de dimensão. A existência de uma fórmula para grandezas físicas permite chamá-las de dimensionais. Se na fórmula todas as unidades tiverem grau zero, então eles são chamados de adimensionais. Seria mais correto chamá-las de grandezas com dimensão igual a 1. Afinal, o conceito de grandeza adimensional é ilógico. A propriedade principal - dimensão - não foi cancelada!

3. Se possível, adição. Uma quantidade aditiva cujo valor pode ser somado, subtraído, multiplicado por um coeficiente, etc. (por exemplo, massa) é uma quantidade física que pode ser somada.

4. Em relação a sistema físico. Extensivo - se seu valor puder ser composto pelos valores do subsistema. Um exemplo é a área medida em metros quadrados. Intensivo - uma quantidade cujo valor não depende do sistema. Estes incluem temperatura.

Cada medição é uma comparação da grandeza medida com outra grandeza que lhe é homogênea, que é considerada unitária. Teoricamente, as unidades para todas as quantidades em física podem ser escolhidas amigo independente do amigo. Mas isso é extremamente inconveniente, pois cada valor deve ter seu próprio padrão. Além disso, em todos equações físicas, que exibem a relação entre diferentes quantidades, haveria coeficientes numéricos.

A principal característica dos sistemas de unidades atualmente utilizados é aquela entre unidades tamanhos diferentes existem certas proporções. Esses índices são estabelecidos por aqueles leis físicas(definições) pelas quais as grandezas medidas são conectadas. Assim, a unidade de velocidade é escolhida de tal forma que é expressa em termos de unidades de distância e tempo. As unidades de velocidade são usadas ao selecionar unidades de velocidade. A unidade de força, por exemplo, é determinada usando a segunda lei de Newton.

Ao construir um determinado sistema de unidades, várias quantidades físicas são escolhidas, cujas unidades são definidas independentemente umas das outras. Unidades de tais quantidades são chamadas básicas. As unidades de outras quantidades são expressas em termos das básicas, são chamadas de derivadas.

O número de unidades básicas e o princípio de sua seleção podem ser diferentes para sistemas diferentes unidades. As principais grandezas físicas em sistema internacional unidades (SI) são: comprimento ($l$); massa ($m$); tempo($t$); força corrente elétrica($I$); Temperatura Kelvin (temperatura termodinâmica) ($T$); quantidade de substância ($\nu $); intensidade da luz ($I_v$).

Tabelas de unidades

As unidades básicas no sistema SI são as unidades das quantidades acima:

\[\left=m;;\ \left=kg;;\ \left=c;;\ \left=A;;\ \left=K;;\ \ \left[\nu \right]=mol;; ; \ \left=cd\ (candela).\]

Para unidades de medida básicas e derivadas no sistema SI, prefixos submúltiplos e múltiplos são usados ​​na tabela 1, alguns deles são mostrados

A Tabela 2 resume as principais informações sobre as unidades básicas do sistema SI.

A Tabela 3 lista algumas unidades derivadas do sistema SI.

e muitos outros.

No sistema SI, existem unidades de medida derivadas que nomes próprios, que na verdade são formas compactas combinações de grandezas básicas. A Tabela 4 dá exemplos de tais unidades SI.

Existe apenas uma unidade SI para cada grandeza física, mas a mesma unidade pode ser usada para várias grandezas. Por exemplo, trabalho e energia são medidos em joules. Existem quantidades adimensionais.

Existem algumas grandezas que não estão incluídas no SI, mas são amplamente utilizadas. Assim, unidades de tempo como minutos, horas, dias fazem parte da cultura. Algumas unidades são usadas por razões históricas. Ao usar unidades que não pertencem ao sistema SI, é necessário indicar como elas são convertidas em unidades SI. Um exemplo de unidades é mostrado na Tabela 5.

Exemplos de problemas com solução

Exemplo 1

Exercício. A unidade de força no sistema CGS (centímetro, grama, segundo) é considerada um dina. Dyna é uma força que transmite uma aceleração de 1 $\frac(cm)(s^2)$ a um corpo de massa 1 g. Expresse o dina em newtons.

Decisão. A unidade de força é determinada usando a segunda lei de Newton:

\[\overline(F)=m\overline(a)\left(1.1\right).\]

Isso significa que as unidades de força são obtidas usando unidades de massa e aceleração:

\[\left=\left\left\ \left(1.2\right).\]

No sistema SI, o newton é igual a:

\[H=kg\cdot \frac(m)(s^2)\ \left(1.3\right).\]

No sistema CGS, a unidade de força (dina) é:

\[dyne=r\cdot \frac(cm)(c^2)\ \left(1.4\right).\]

Vamos traduzir metros em centímetros e quilogramas em gramas na expressão (1.3):

Responda.$1H=(10)^5dyn.$

Exemplo 2

Exercício. O carro estava se movendo com a velocidade $v_0=72\ \frac(km)(h)$. Na frenagem de emergência, ele conseguiu parar após $t=5\ c.$ Qual é a distância de parada do carro ($s$)?

Decisão.

Para resolver o problema, escrevemos equações cinemáticas movimento, considerando a aceleração com que o carro reduziu a constante de velocidade:

equação da velocidade:

\[\overline(v)=(\overline(v))_0+\overline(a)t\ \left(2.1\right)\]

equação de deslocamento:

\[\overline(s)=(\overline(s))_0+(\overline(v))_0t+\frac(\overline(a)t^2)(2)\ \left(2.2\right).\]

Projetada no eixo X e levando em consideração o fato de que velocidade final do carro é igual a zero, e a frenagem é considerada como o carro partiu da origem das expressões (2.1) e (2.2) escrevemos como:

\ \

Da fórmula (2.3) expressamos a aceleração e a substituímos em (2.4), obtemos:

Antes de fazer os cálculos, devemos converter a velocidade $v_0=72\ \frac(km)(h)$ em unidades SI de velocidade:

\[\left=\frac(m)(s).\]

Para isso, usaremos a Tabela 1, onde vemos que o prefixo kilo significa multiplicar 1 metro por 1000, e como em 1h = 3600 s (Tabela 4), então no sistema SI velocidade inicial será igual a:

Vamos calcular a distância de parada: