O Sistema Internacional de Unidades (SI) foi criado na Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), realizada na França em 1960. Consiste em um padrão de medição internacional formado por uma base de unidades para sete grandezas da Física.

Essas grandezas são: massa, tempo, temperatura termodinâmica, comprimento, corrente elétrica, quantidade de substância e intensidade luminosa. Continue lendo para entender melhor.

O que é grandeza?

Antes de falarmos a respeito do Sistema Internacional de Medidas, é importante entender o conceito de grandeza. Nesse contexto, refere-se ao que pode ser quantificado. A unidade então é a representação estabelecida para designar as grandezas. No Sistema Internacional (SI) a grandeza massa possui como sua unidade o quilograma (KG). 

Conhecendo o Sistema Internacional de Unidades

O Sistema Internacional se tornou possível através do desenvolvimento de um padrão composto por um grupo pequeno de grandezas, as chamadas grandezas fundamentais. Partindo delas, passou a ser possível organizar as outras grandezas físicas conhecidas. Para as áreas de ciência e tecnologia é determinante contar com um Sistema Internacional de Unidades. Confira abaixo as 7 unidades de base do SI: 

Metro (m) – comprimento

Refere-se à distância percorrida pela luz no vácuo (1/299 792 458 de segundo). Metro é a unidade da grandeza comprimento. 

Quilograma (kg) – massa

O valor dessa unidade é derivado da constante de Planck (6,62607015 x 10-34 J.s). Trata-se da unidade da grandeza massa. 

Segundo (s) – tempo

O valor dessa unidade é equivalente à duração de 9 192 631 770 períodos de radiação ocorridos na transição entre dois níveis hiperfinos do átomo de césio-133, quando este está no seu estado fundamental. Essa é a unidade da grandeza tempo. 

Ampere (A) – corrente elétrica

Essa unidade foi estabelecida nos termos de carga elementar tendo o valor de 1,602176634 x 10-19 C. Refere-se à unidade da grandeza de corrente elétrica. 

Kelvin (K) – temperatura termodinâmica

Essa unidade foi definida de acordo com a constante de Boltzmann e tem valor de 1,380649 x 10-23 J.K-1. Trata-se da unidade da grandeza de temperatura termodinâmica. 

Mol (mol) – quantidade de matéria

Essa unidade é expressada nos termos da constante de Avogadro com o valor de 6,02214076 x 1023 mol-1. Consiste na unidade da grandeza de quantidade de matéria. 

Candela (cd)

Foi definida nos termos da eficácia luminosa tendo o valor de 683 lm.W-1. Essa é a unidade da grandeza de intensidade luminosa. 

Grandezas derivadas: o que são?

As grandezas derivadas são aquelas que podem ser expressadas através das unidades de base e símbolos de operações de divisão e multiplicação. A energia é uma grandeza medida por meio da unidade joule (J) no Sistema Internacional, por exemplo. O joule pode ser escrito, em termos de unidades fundamentais, da seguinte maneira: 

1 J = 1 kg.m2/s2

Essa forma é lida da seguinte maneira: um joule equivale a um quilograma metro quadrado por segundo ao quadrado. 

Exemplos de grandezas e unidades derivadas do SI

Confira abaixo uma lista com os exemplos das grandezas e unidades derivadas do SI. 

Área

Trata-se de uma grandeza derivada porque tem como unidade derivada o metro quadrado (m2).

Volume

Também é uma unidade derivada porque sua unidade derivada é o metro cúbico (m3).

Velocidade

A sua unidade derivada é o metro por segundo (m/s).

Aceleração

Essa grandeza derivada possui como unidade derivada o metro por segundo ao quadrado (m/s2).

Força

Consiste em uma grandeza derivada por ter como unidade derivada o Newton (N). A expressão em unidades de base do SI é a seguinte: kg . m . s-2.

Pressão

Consiste em uma grandeza derivada por ter como sua unidade derivada o pascal (Pa) que possui como unidade derivada o pascal (Pa). A expressão em unidades de base do SI é kg . m-1 . s-2.

Energia

Trata-se de uma grandeza derivada por ter como sua unidade derivada o joule (J). A expressão em unidades de base do SI é kg . m-2 . s-2.

Potência

Trata-se de uma grandeza derivada porque tem como unidade derivada o watt (W). A sua expressão em unidades de base do SI é kg . m2 . s-3.

Notação científica e prefixos para unidades

As grandezas cujos valores são muito elevados ou demasiado pequenos são expressados através de notação científica. Confira a seguir o padrão: 

x . 10n  em que 1 x < 10

Nesse caso, o expoente n diz respeito ao número de casas decimais que existem antes ou após a vírgula. Entenda melhor através do exemplo abaixo: 

2.430.000.000 watts = 2,43 . 109 watts

0,0042 m = 4,2 . 10-3 m

Os prefixos utilizados antes da unidade de medida têm relação com a notação científica. Esses prefixos são representados por potências de 10 e funcionam como fator de multiplicação para escrever múltiplos e submúltiplos de unidades. A seguir você pode conferir alguns exemplos: 

2,43 x 109 watts = 2,43 gigawatt = 2,43 GW

4,2 . 10-3 m = 4,2 milímetros = 4,2 mm

Conversão de unidades: como é feita?

Há diversos casos em que é necessário converter as unidades para tornar o processo de cálculo facilitado. A conversão em cadeia é o processo mais usado para realizar essa conversão de unidades. Por exemplo, um metro e cem centímetros são equivalentes ao mesmo comprimento, então se dividirmos um pelo outro chegaremos ao resultado de 1. 

1 m / 100 cm = 1

100 cm / 1 m = 1

Como a multiplicação de uma grandeza por um fator unitário não gera alterações, as duas razões supramencionadas podem ser utilizadas como fator de conversão. Isso permite cancelar as unidades indesejáveis.

No caso de estar diante de um problema que tem dados de comprimento em centímetros, mas que demanda resposta em metros, é possível realizar o processo abaixo:

1000 cm = 1000 cm . 1 = 1000 cm . 1 m / 100 cm = 1000 . 1 / 100 m = 10 m

Gostou de saber mais sobre as unidades do Sistema Internacional?