Grandezas, padrões e unidades

Grandezas, padrões e unidades

Nem tudo pode ser medido. Como medir a preguiça de uma pessoa ou o amor que ela sente por outra? Seria possível criar um “amorômetro”? Para os físicos isso é impossível, preguiça e amor não são grandezas físicas. Não dá para dizer que alguém tem 300 de preguiça e 689,5 de amor. Esses números não significam nada porque não existe um padrão para essas grandezas. Grandeza física é alguma coisa que pode ser medida, isto é, que pode ser representada por um número e uma unidade.

Veja alguns exemplos:

- A distância da bola à barreira deve ser de 10 jardas ou 9,15 metros.

- A bola deve ter entre 400 gramas e 500 gramas.

- O tempo de uma partida é de 90 minutos.

No primeiro exemplo, a grandeza física é o comprimento e a unidade é a jarda ou o metro. No segundo, a grandeza física é a massa, a unidade é o grama, um submúltiplo da unidade quilograma. No terceiro exemplo, a grandeza física é o tempo, a unidade é o minuto, um múltiplo da unidade segundo.

Nesses exemplos estão três grandezas fundamentais: comprimento, massa e tempo. A partir dessas grandezas fundamentais, pode-se definir outras grandezas que, por isso, chamam-se grandezas derivadas. São exemplos de grandezas derivadas a área de uma superfície, o volume e a densidade de um corpo, a velocidade e aceleração de um automóvel, a força exercida por um motor e muitas outras.

Veja alguns exemplos práticos onde aparecem grandezas (*) derivadas e suas unidades:

- Um terreno retangular tem 8 metros de frente por 25 metros de fundo. A sua área (A) é: A = 8 m · 25 m = 200 m2 ou 200 metros quadrados, que é uma unidade de área.

(*) Essas grandezas foram colocadas aqui apenas para servir de exemplo. Elas serão estudadas mais adiante no curso.

 

- Uma lata de óleo de 900 cm3 (centímetros cúbicos) contém 720 g (gramas) de óleo. A densidade (d)* desse óleo é: d = 720 g ÷ 900 cm3 = 0,8 g/cm3 ou 0,8 gramas por centímetro cúbico, que é uma unidade de densidade.

- Um carro percorre 120 km (quilômetros) em 2 h (horas). A sua velocidade média (vm)* é: vm = 120 km ÷ 2 h = 60 km/h ou 60 quilômetros por hora, que é uma unidade de velocidade.

Todas essas unidades são derivadas. O metro quadrado deriva do metro, o grama por centímetro cúbico deriva do quilograma e do metro, o quilômetro por hora deriva do metro e do segundo.

Até há algum tempo, não havia ainda um conjunto de unidades fundamentais que fosse reconhecido e adotado em todo mundo (é por isso que no futebol, inventado pelos ingleses, as distâncias costumam ser medidas em jardas). A partir de 1948, esse conjunto começou a ser estabelecido e, em 1960, recebeu o nome de Sistema Internacional de Unidades (SI). Atualmente, só os Estados Unidos ainda não adotam o SI, mas passarão a utilizá-lo em breve.