sistema internacional de unidades (si)

Conhecimento

2022

Explicamos o que é o Sistema Internacional de Unidades, como foi criado e para que serve. Além disso, suas unidades básicas e derivadas.

O Sistema Internacional de Unidades é o mais utilizado em todo o mundo.

O que é o Sistema Internacional de Unidades?

É conhecido como Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI) ao sistema de unidades de medida utilizado em praticamente todo o mundo. É utilizado na construção dos mais numerosos instrumentos de medição para consumo especializado e diário.

Um sistema de unidades é um padrão científico que permite que as coisas sejam relacionadas com base em um conjunto de unidades imaginárias. Ou seja, é um sistema ser capaz de registrar o realidade: pesar, para o tamanho, tempo, etc., com base em um conjunto de unidades que são sempre iguais a si mesmas e que podem ser aplicadas em qualquer lugar do mundo com igual valor.

O Sistema Internacional de Unidades é o mais aceito de todos os sistemas de medição (embora não o único, pois em alguns países ainda se utiliza o sistema anglo-saxão) e o único que atualmente tende a uma certa universalização.

De vez em quando, o SI é revisado e refinado, para garantir que seja o melhor sistema de unidades disponível ou para adaptá-lo às recentes descobertas científicas. De fato, em 2018, a redefinição de quatro de suas unidades básicas foi votada em Versalhes, França, para ajustá-los aos parâmetros fundamentais constantes no natureza.

História do Sistema Internacional de Unidades

A SI foi criada em 1960, durante a 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas, fundada em 1875 para Tomar decisões em comparação com o que era então o sistema métrico francês. É o órgão atualmente encarregado da revisão do Sistema Internacional de Medidas e está sediado no Escritório Internacional de Pesos e Medidas, em Paris.

Na sua criação, o SI considerou apenas seis unidades básicas, às quais outras foram posteriormente agregadas, como a toupeira em 1971. Seus termos foram harmonizados entre 2006 e 2009 com a colaboração das organizações ISO (International Organization for Standardization) e CEI (International Electrotechnical Commission), originando a norma ISO / IEC 80000.

Para que serve o SI?

O SI, colocado de forma muito simples, é o sistema que nos permite medir. Ou melhor, aquele que nos garante que nossas medidas, feitas aqui ou em qualquer outro região do mundo, são sempre equivalentes e significam a mesma coisa.

Quer dizer: como você sabe que um metro de distância é, na verdade, um metro? Como você sabe que um metro aqui é exatamente o mesmo que um metro na China, Groenlândia ou África do Sul? Bem, é exatamente disso que trata este sistema.

Por isso, estabelece as diretrizes necessárias para que, no mínimo, um quilograma seja sempre um quilograma, independentemente do local ou mesmo do tipo de instrumento utilizado para medi-lo.

Unidades de base SI

Cada unidade permite que uma quantidade física diferente seja medida.

O SI compreende um conjunto de sete unidades básicas, cada uma ligada a algumas das principais quantidades físicas, e que são:

  • Medidor (m). A unidade básica de comprimento, definido cientificamente como o caminho percorrido pelo leve no vácuo em um intervalo de tempo de 1 / 299.792.458 segundos.
  • Quilograma (kg). A unidade básica de massadefinido cientificamente a partir de um protótipo de quilograma composto por um Liga 90% platina e 10% irídio, de forma cilíndrica, 39 milímetros de altura, 39 milímetros de diâmetro e um densidade aproximadamente 21.500 kg / m3. No entanto, em versões mais recentes, é proposto redefinir o quilograma a partir de um valor relacionado à constante de Planck (h).
  • Segundo (s). A unidade básica de clima, cientificamente definido como a duração de 9.192.631.770 períodos de radiação correspondentes à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental de um átomo de césio-133.
  • Ampère (A). A unidade básica do corrente elétrica, que homenageia o físico francês André-Marie Ampère (1775-1836), e cientificamente definida como a intensidade de uma corrente constante que, mantida em dois condutores retilíneos paralelos de comprimento infinito, seção circular desprezível e localizada a um metro de um dos o outro no vácuo, produz uma força entre eles igual a 2 x 10-7 Newtons por metro de comprimento. Recentemente, foi proposto variar sua definição levando em consideração algum valor da carga elétrica fundamental (e).
  • Kelvin (K). A unidade básica do temperatura e a termodinâmica, que homenageia seu criador, o físico britânico William Thomson (1824-1907), também conhecido como Lord Kelvin. É definida como a fração 1 / 273,16 da temperatura que a água possui em seu ponto triplo (ou seja, em que seus três estados coexistem em harmonia: sólido, líquido e gasoso). Recentemente, foi proposto redefinir o Kelvin levando em consideração um valor da constante de Boltzmann (k).
  • Mol (mol). A unidade básica para medir a quantidade de uma substância dentro de um mistura ou dissolução, cientificamente definida como a quantidade de substância de um sistema que contém tantas unidades elementares quanto átomos em 0,012 kg de carbono-12. Assim, quando esta unidade é usada, ela deve ser especificada se estamos falando de átomos, moléculas, íons, elétronsetc. Recentemente, foi proposto redefinir esta unidade usando algum valor da constante de Avogadro (NPARA).
  • Candela (cd). Esta é a unidade básica de intensidade luminosa, cientificamente definida como aquela possuída, em uma determinada direção, por uma fonte que emite radiação monocromática de 540 x 1012 Hertz. frequência, e cuja intensidade de energia nessa direção é 1/683 watts por esteradiano.

Unidades derivadas de SI

Como seu nome indica, as unidades derivadas do SI são derivadas das unidades básicas, por meio de combinações e relações entre elas, a fim de expressar matematicamente as grandezas físicas.

Não devemos confundir essas unidades com os múltiplos e submúltiplos das unidades básicas, como quilômetros ou nanômetros (múltiplos e submúltiplos do metro, respectivamente).

As unidades derivadas são muitas, mas podemos citar as principais a seguir:

  • Metro cúbico (m3). Unidade derivada construída para medir o volume de uma substância.
  • Quilograma por metro cúbico (kg / m3). Unidade derivada construída para medir o densidade de um corpo.
  • Newton (N). Prestando homenagem ao pai do físico moderno, o britânico Isaac Newton (1643-1727), é a unidade derivada construída para medir o força, e expresso em quilogramas por metro por segundo ao quadrado (kg.m / s2), da própria equação de Newton para o cálculo da força.
  • Joules / Joule (J). Seu nome vem do físico inglês James Prescott Joule (1818-1889), e é a unidade derivada do SI usada para medir o Energia, a trabalho ou o calor. Pode ser definido como a quantidade de trabalho necessária para mover uma carga de um coulomb através de uma voltagem de um volt (volt por coulomb, VC), ou como a quantidade de trabalho necessária para produzir um watt de energia durante um segundo (watt por segundo , Ws).

Existem muitas outras unidades derivadas, a maioria com nomes especiais que homenageiam seus criadores ou os principais estudiosos do fenômeno que a unidade descreve.

Vantagens e limitações do SI

O SI nos permite saber que uma unidade vale o mesmo em todo o mundo.

Tradicionalmente, os pontos fracos do SI eram suas unidades de massa (kg) e força (N), que foram construídas arbitrariamente. Mas, em face das atualizações e ajustes modernos, como os detalhados acima, isso não representa mais uma grande desvantagem.

Pelo contrário, a maior virtude do SI é que suas unidades básicas são definidas com base em fenômenos naturais constantes, que podem ser replicadas se necessário. Desta forma, pode-se conseguir calibrar qualquer tipo de instrumento, a partir da unidade fundamental cientificamente reproduzível.

Em conclusão, é um sistema coerente, regulamentado internacionalmente e constantemente recalibrado para garantir sua eficácia.

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