Quando estudamos grandezas físicas saber a sua unidade é fundamental para garantir as medidas corretas do fenômeno estudado. Para isso utilizamos as unidades de medida.
Antigamente, cada lugar escolhia medir as coisas da forma que bem quisesse, por exemplo, partes do corpo do rei, etc. Porém, em 1875, o Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), organização internacional localizada na França, realizou uma convenção com o intuito de padronizar o sistema de medições mundialmente. Nos anos seguintes tiveram outras convenções e esse sistema foi evoluindo, até que em 1960 que eles decidiram nomeá-lo como Sistema Internacional de Unidades (SI). Vale ressaltar que o SI ainda está evoluindo de acordo com as necessidades que vão surgindo na ciência, tecnologia e atividades humanas.
Para padronizar esse sistema de medições eles definiram sete grandezas básicas, acompanhadas de suas unidades básicas, chamadas de unidades fundamentais no SI. Abaixo temos um quadro grandezas fundamentais, unidades fundamentais e seu símbolo:
Grandeza de base | Unidade no SI | Símbolo no SI |
Comprimento | metro | m |
Massa | quilograma | kg |
Tempo | segundos | s |
Corrente elétrica | Ampère | A |
Temperatura | Kelvin | K |
Quantidade de substância | mol | mol |
Intensidade luminosa | candela | cd |
Todas as outras grandezas são chamadas de grandezas derivadas e, como o próprio nome diz, são derivadas das grandezas fundamentais. Além disso, elas sempre são acompanhadas pelas suas respectivas unidades derivadas, por exemplo, unidade de área é m², unidade de concentração é mol/m³, etc.
Algumas grandezas derivadas recebem nomes especiais no SI:
Grandeza derivada | Nome da unidade derivada | Símbolo no SI | Expressão em termos das unidades fundamentais |
Ângulo plano | Radianos | rad | m/m = 1 |
Ângulo sólido | esterradiano | sr | m²/m² = 1 |
Frequência | Hertz | Hz | s-1 |
Força | Newton | N | m.kg.s-2 |
Pressão, Tensão | Pascal | Pa | N/m² = m-1. kg.s-2 |
Energia, Trabalho e Quantidade de calor | Joule | J | N.m = m2. kg.s-2 |
Potência, Fluxo de Energia | Watt | W | J/s = m².kg.s-3 |
Carga elétrica, quantidade de eletricidade | Coulomb | C | s.A |
Diferença de potencial elétrico | Volt | V | W/A = m².kg.s-3.A-1 |
Capacitância | Farad | F | C/V = m-2.kg-1.s4.A2 |
Resistência elétrica | Ohm | Ω | V/A = m².kg.s-3.A-2 |
Condutância elétrica | Siemens | S | A/V = m-2.kg-1.s3.A2 |
Fluxo de indução magnética | Weber | Wb | V.s = m².kg.s-2.A-1 |
Indução Magnética | Tesla | T | Wb/m² = kg.s-2.A-1 |
Indutância | Henry | H | Wb/A = m².kg.s-2.A-2 |
Temperatura Celsius | grau Celsius | °C | K |
Fluxo luminoso | lumen | lm | cd.sr = cd |
Iluminância | lux | lx | lm/m² = m-2.cd |
Atividade de um radionuclídio | Becquerel | Bq | s-1 |
Dose absrovida, energia específica (comunicada), kerma | Gray | Gy | J/kg = m².s-2 |
Equivalente doe dose, equivalente de dose ambiente | Sievert | Sv | J/kg = m².s-2 |
Atividade catalítica | katal | kat | s-1 .mol |
Múltiplos e submúltiplos das unidades do SI
Quando temos grandezas muito maiores ou muito menores que as unidades do SI usamos alguns prefixos para representá-las. Na verdade esses prefixos nada mais são do que base de 10 nomeadas de maneira diferentes. Vejamos quais são os prefixos utilizados:
Fator | Nome | Símbolo |
101 | deca | da |
102 | hecto | h |
103 | quilo | k |
106 | mega | M |
109 | giga | G |
1012 | tera | T |
1015 | peta | P |
1018 | exa | E |
1021 | zetta | Z |
1024 | yotta | Y |
Fator | Nome | Símbolo |
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 | atto | a |
10-21 | zepto | z |
10-24 | yocto | y |
Para usar o prefixo unimos o nome do prefixo com o nome da unidade, por exemplo, microvolt (μV), milímetro (mm), nanômetro (nm), fentosegundo (ft), etc.
A unidade fundamental quilograma já vem com o prefixo no seu nome, devido a razões históricas, e para usar outros prefixos nela, seguimos a ideia geral.
Referências:
INMETRO. Resumo do Sistema Internacional de Unidades (SI). Disponível em: <http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pdf/resumo_si.pdf>. Acessado em: 30/11/2021.
PILLING, Sergio. PARTE A – Unidade, Grandezas, Escalas e Gráficos. Material da disciplina de Biofísica, da Faculdade de Educação e Artes – FEA, da Universidade do Vale do Paraíba. Disponível em: <https://www1.univap.br/spilling/BIOF/BIOF_02_Unidades,%20Grandezas%20e%20Graficos.pdf>. Acessado em: 03/12/2021. São José dos Campos, SP.