Sistemas de Unidade 4

Algarismo Significativo SISTEMAS DE UNIDADES Algarismo Significativo Nem sempre uma medição resulta em um valor exato 12

Algarismo Significativo SISTEMAS DE UNIDADES Algarismo Significativo Algarismos significativos de uma medida são todos os algarismos que temos certeza (os exatos) e mais um duvidoso (sempre o algarismo duvidoso é o último da direita). Este processo de medição fornecerá dois algarismos significativos. 12

CONCEITO DE METROLOGIA SISTEMAS DE UNIDADES CONCEITO DE METROLOGIA Ciência da medição que abrange todos os aspectos teóricos e práticos relativos às medições, qualquer que seja a incerteza, em quaisquer campos da ciência ou tecnologia A necessidade de medir é muito antiga e remonta à origem das civilizações. Durante muito tempo cada país teve e seu próprio sistema de medição. Exemplos / Consequências ? 5

CONCEITO DE METROLOGIA SISTEMAS DE UNIDADES CONCEITO DE METROLOGIA Em 1789, O Governo Republicano Francês pediu a Academia de Ciências da França que criasse um sistema de medidas baseado em constantes naturais. SISTEMA MÉTRICO DECIMAL, composto de três unidades básicas: metro litro quilograma 6

SISTEMAS DE UNIDADES M e t r o ANTES A medida definida por convenção, com base nas dimensões da Terra. Equivale à décima milionésima parte do quadrante de um meridiano terrestre. HOJE Atualmente, o metro ficou definido por: "O metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no "vácuo" durante um intervalo de tempo correspondente a 1/299792458 de segundo" 7

SISTEMAS DE UNIDADES L i t r o Cada litro corresponde a 1 decímetro cúbico ou também a 0,001 metro cúbico. 8

SISTEMAS DE UNIDADES Q u i l o g r a m a ANTES Originalmente se definiu como unidade de massa, correspondendo a massa de um litro de água desmineralizada a 15 °C HOJE Massa equivalente a um padrão composto por irídio e platina que está localizado no Escritório Internacional de Pesos e Medidas na cidade de Sèvres, França desde 1889. Ele é um cilindro eqüilátero de 39 mm de altura por 39. mm de diâmetro. 9

Sistema Internacional de Unidades (SI) SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) 10

Sistema Internacional de Unidades (SI) SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) . Unidade de Quantidade de Matéria (mol) Esse termo tem sido usado desde 1902 e é uma abreviação de "molécula-grama". O mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos forem os átomos em 0,012 quilograma de carbono 12. Quando se utiliza o mol, as entidades elementares devem ser especifica das, podendo ser átomos, moléculas, íons, elétrons, outras partículas, ou mesmo grupos específicos de tais partículas. 10

Sistema Internacional de Unidades (SI) SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) Unidade de Intensidade Luminosa (candela) A unidade de intensidade luminosa é necessária para descrever a claridade da luz. Chamas de velas ou lâmpadas incandescentes foram originalmente usadas como padrões. O padrão atual usa uma fonte de luz mono cromática (i.e., de uma só cor), tipicamente um laser, e um instrumento chamado radiômetro para medir a quantidade de calor gerado quando a luz é absorvida. 10

Sistema Internacional de Unidades (SI) SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) Unidade de Intensidade Luminosa (candela) A candela é a intensidade luminosa, em uma dada direção, de uma fonte que emite uma monocromática de frequência 540 x 10 -12 hertz e cuja intensidade de radiação nessa direção é 1/683 watt por esterradiano. 10

Sistema Internacional de Unidades (SI) SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) Unidade de Corrente Elétrica (ampère) O ampère foi definido em 1948 com base na força magnética de atração entre dois fios paralelos nos quais flui corrente elétrica.   O ampère é a intensidade de uma corrente elétrica constante que, se mantida em dois condutores retilíneos e paralelos, de comprimento infinito e seção reta circular desprezível, separados entre si pela distância de 1 metro no vácuo, produziria entre esses condutores uma força igual a 2 x 10-7 newton por metro de comprimento. 10

Sistema Internacional de Unidades (SI) SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) Unidade de Tempo (segundo) A unidade de tempo foi originalmente definida como 1/86400 do dia solar médio. Em 1967, essa definição foi substituída.   O segundo é a duração de 9.192.631.770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133. 10

Sistema Internacional de Unidades (SI) SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) Unidade de Tempo (segundo)   Essa definição é baseada no relógio atômico Um dos melhores relógios atômicos (NIST-7) tem precisão de cerca de 1 segundo em 3 milhões de anos, ou 1 parte em 1014 . Relógios atômicos comercialmente disponíveis têm precisão de cerca de 3 partes em 1012. 10

Sistema Internacional de Unidades (SI) SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) Em Física, o ponto triplo de uma substância é a temperatura e a pressão nas quais os três estados da matéria (sólido, líquido e gasoso) coexistem em equilíbrio termodinâmico. O ponto triplo a temperatura da água é exatamente 273,16 kelvin (0,01 °C). O zero absoluto corresponde a 0 K. 11

Sistema Internacional de Unidades (SI) SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) UNIDADES SI DERIVADAS As unidades derivadas são as que podem ser expressas a partir das unidades de base, utilizando símbolos matemáticos de multiplicação e de divisão. 11

Questionário SISTEMAS DE UNIDADES Qual é a importância de um sistema básico de medidas? Qual é a diferença entre Sistema Métrico Decimal e Sistema Internacional de Unidades? Indique quais grandezas são expressas em unidades básicas ou derivadas: Comprimento Massa Velocidade Peso Tempo Superfície 12

Teoria dos Erros SISTEMAS DE UNIDADES As grandezas físicas são determinadas experimentalmente por medidas. Essas medidas tem uma incerteza intrínseca que resultante das características dos equipamentos utilizados na sua determinação e também da ação do operador. A experiência mostra que, sendo uma medida repetida várias vezes com o mesmo cuidado e procedimento, os resultados obtidos não são, em geral, idênticos. 12

Algarismo Significativo SISTEMAS DE UNIDADES Algarismo Significativo Exemplos: 15,4 cm: Há 3 algarismos significativos (1 e 5 são exatos e 4 é o duvidoso). 21,31 m/s: Há 4 algarismos significativos (2,1 e 3 são exatos e 1 é o duvidoso). 8,0 m/s: Há 2 algarismos significativos ( 8 é o exato e 0 é o duvidoso). 6 N: Há 1 algarismo significativo e ele próprio é o duvidoso. 𝟏,𝟔 x 10 −𝟏𝟗 : Há 2 algarismos significativos. 12

SISTEMAS DE UNIDADES Erro Não existe medição 100% exata, isto é, isenta de dúvidas no seu resultado final. Na realidade o que buscamos é conhecer a grande incerteza, identificando os erros existentes, corrigindo-os ou mantendo-os dentro de limites aceitáveis. Erro de Medição O erro de medição é a diferença entre o resultado de uma medição e o valor verdadeiro convencional do objeto a ser medido. 12

Tipos de Erros Os erros da medição podem ser dividos em três grupos: SISTEMAS DE UNIDADES Tipos de Erros Os erros da medição podem ser dividos em três grupos: Grosseiros, Sistemáticos Aleatórios. 12

SISTEMAS DE UNIDADES Erro Grosseiro O erro grosseiro é aquele cujo valor encontrado em conjuntos de medições difere dos outros. Os erros grosseiros, normalmente, correspondem a um valor que deve ser desprezado quando identificado e não deve ser tratado estatisticamente. 12

SISTEMAS DE UNIDADES Erro Grosseiro 12

SISTEMAS DE UNIDADES Erro Sistemático Erro sistemático é a diferença entre a média de um determinado número de medições e o valor verdadeiro convencional. Este erro pode ser eliminado na calibração, pois normalmente ocorre em função de uma causa constante. Os erros sistemáticos fazem a média de um conjunto de medições se afastar do valor verdadeiro aceitável e afetam a exatidão dos resultados. 12

SISTEMAS DE UNIDADES Erro Sistemático 12

SISTEMAS DE UNIDADES Erro Aleatório Erro aleatório é a diferença entre o resultado de uma medição e a média de um determinado número de medições. Os erros aleatórios acontecem em função de causas irregulares e imprevisíveis e dificilmente podem ser eliminados. Os erros aleatórios ocasionam medições espalhadas de forma relativamente simétrica em torno do valor médio. 12

SISTEMAS DE UNIDADES Erro Aleatório 12