Ciências – 9º ano Física – Capítulo 1 Prof. Adriana Amorim Grandezas e Unidades de Medidas Ciências – 9º ano Física – Capítulo 1 Prof. Adriana Amorim

Como você faria para resolver esse problema? Imagine que você está em uma floresta e quer medir o comprimento do caminho percorrido por um quati e o tempo que ele vai levar para dar uma volta completa. O problema é que você não tem uma trena para medir o comprimento e nem um cronômetro para medir o tempo. Como você faria para resolver esse problema? Comprimento: partes do corpo (pés, mãos, braços), pedaços de madeira, galhos, etc. Tempo: pulsação. CONSIDERANDO “PÉS” COMO UNIDADE PADRÃO, SE DOIS ALUNOS UTILIZASSEM SEUS PÉS, CHEGARIAM AO MESMO RESULTADO?

Pesos e medidas - Histórico Quando o ser humano começou a medir? Na antiguidade: Utilizavam métodos intuitivo de medir (comparação entre peixes, quantidade de alimentos).

A medida que passaram a viver em grupos, a necessidade de medir aumentava ainda mais. Passaram a utilizar grandezas bem simples que consideravam partes do corpo que acabaram por se tornar referências universais, pois ficava fácil chegar-se a uma medida que podia ser verificada por qualquer pessoa. Foi assim que surgiram medidas padrão como a polegada, o palmo, o pé, a jarda, a braça e o passo.

Os babilônios utilizavam o dedo (16 mm) e o cúbito (30 dedos). O tempo era medido através das repetições dos fenômenos periódicos: nascer do Sol, sucessão das luas cheias ou das primaveras, etc.

O peso (massa) das mercadorias era avaliado por comparação de uma com a outra seguras em cada mão ao mesmo tempo. A primeira máquina de comparação: uma vara suspensa no meio por uma corda. Os objetos eram pendurados em suas extremidades e, se houvesse equilíbrio, ou seja, se a vara ficasse na horizontal, eles possuiriam a mesma massa.

Com o surgimento das primeiras civilizações, tais processos não satisfaziam mais as necessidades, pois constatavam as diferenças entre as partes do corpo para cada indivíduo. As construções de casas, de navios, a divisão de terras e o comércio com outros povos exigiam uma medida-padrão, que fossem as mesmas em qualquer lugar. No inicio da Idade Média, as unidades adotadas eram as do romanos, o último e maior império da antiguidade e suas medidas ainda eram aqueles das dimensões humanas. Na Inglaterra, Ricardo I determinou unidades para comprimento e para capacidade. Estas eram de ferro e mantida em vários regiões do país por autoridades regionais, com o objetivo de comprovar a veracidade da uma medida.

No fins do século XVIII, a variedade de medidas dificultava as transações comerciais. Foi convocada uma comissão de cientistas para a determinação e construção de padrões que fossem universais. Surgiram as unidades-padrão metro, quilograma e segundo, utilizados em muitos países. Em 1960, os cientistas decidiram adotar um sistema que unificasse todas as grandezas.

Para substituir os padrões adotados até então, foram estabelecidos os sistemas MKS (metro, quilograma-força e segundo) e o CGS (centímetro, gramas e segundos). Surgiu então o Sistema Internacional de Unidades (SI), que passou por modificações e aperfeiçoamento ao longo do tempo, acompanhando a evolução tecnológica. O SI não é utilizado atualmente em apenas três países: USA, Libéria ( África) e Myanmar (Ásia).

GRANDEZA FÍSICA É o que pode ser medido temperatura Comprimento e velocidade tempo força

GRANDEZA NÃO FÍSICA É o que não pode ser medido, ou seja, não podemos atribuir um valor numérico. raiva amizade amor medo dor

Para cada grandeza física é preciso atribuir um valor numérico e uma unidade de medida, para que se possa diferenciar uma grandeza de outra. Cada unidade apresenta um símbolo para representá-la. Ex: 10m, 50 kg, 10 m², etc. Existe um número mínino de grandezas chamadas de FUNDAMENTAIS, das quais partem as grandezas DERIVADAS.

UNIDADES FUNDAMENTAIS DO SI Grandeza unidade símbolo Comprimento metro m Massa quilograma kg Tempo segundo s Corrente elétrica ampere A Temperatura kelvin K Quantidade de matéria mol mol Ex de unidades derivadas: m (metro) – m², m³, m/s.

Nomes das unidades e símbolos É preciso cuidado ao utilizar os símbolos das grandezas físicas pois eles obedecem ao um padrão e só estarão escritos corretamente se esse padrão for respeitado.

- Quando a unidade for estabelecida a partir do nome do cientista ou pessoa homenageada. Unidade por extenso: newton (minúscula) Símbolo: N (maiúscula) - A respectiva unidade pode ser escrita por extenso ou representada pelo seu símbolo, mas não pode misturar parte escrita por extenso com parte expressas por símbolo. EX: 10 metros 10 m 10 mts 10 met

Correto Errado ALGUNS ENGANOS km, kg Km, Kg - o grama - a grama 2 h, 15 s 80 km/h 250 K um newton Errado Km, Kg - a grama 2 hs, 15 seg 80 KM/H 250°K um Newton

Outros enganos

Unidades de comprimento ou distância Grandeza: distância ou comprimento Unidade no SI: metro Símbolo da unidade: m

Múltiplos e submúltiplos Muitas medidas são realizadas com os múltiplos e submúltiplos do metro, dentro do sistema métrico decimal. Múltiplos e submúltiplos do metro m km hm dam dm cm mm Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro Um mesmo comprimento pode ser fornecido em unidades diferentes. Por exemplo, uma pessoa pode dizer que mora a 500 m ou 0,5 km da padaria.

Para fazermos a conversão de uma unidade para outra, multiplicamos ou dividimos por 10 em cada unidade. : 10 : 10 : 10 : 10 : 10 : 10 m km hm dam dm cm mm Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro 10x 10x 10x 10x 10x 10x

1 x 100 = 100 cm 1,0 = 100, 0 cm Ex 1: Vamos transformar 1 m em cm. m km hm dam dm cm mm 1m Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro 10x 10x 1 x 10 x 10 = 100 cm 1 x 100 = 100 cm 1,0 = 100, 0 cm

Ex2: Transformar 1 km em m. m km hm dam dm cm mm 1 1000 10x 10x 10x Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro 10x 10x 10x

Ex 3: Transformar 25m em mm e em km. 25 m em km = 25/1000 =0,025 km 25,0 m = 0,025 km : 10 : 10 : 10 m km hm dam 25 dm cm mm 25000 Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro 10x 10x 10x 25 m em mm = 25 x 1000 = 25000 mm 25,0 = 25000,0 mm

Hora de praticar Exercícios 1 – pág. 171 Itens : a, b, c, d, e.

Unidades de área - Grandeza: área (grandeza derivada do metro) Unidade no SI: metro quadrado Símbolo da unidade: m² Para determinar a área, multiplicamos duas dimensões: a largura e o comprimento. Para obter o resultado correto, a largura e o comprimento devem estar na mesma unidade. Área = largura (m) x comprimento (m) = m² Atenção: para áreas de diferentes figuras planas como triângulo, trapézios, circulo, existem relações próprias para cálculo. comprimento largura

Unidades de volume - Grandeza: volume (grandeza derivada do metro) Unidade no SI: metro cúbico Símbolo da unidade: m³ Para determinar o volume de um sólido, multiplicamos três dimensões: a largura, o comprimento e a altura usando a mesma unidade. comprimento Volume = largura (m) x altura (m) x comprimento (m)= m³ O volume também é a grandeza para medir líquido, sendo utilizado como unidade o litro (L). 1 L = 1 dm³ altura largura

Unidades de tempo - Grandeza: tempo Unidade no SI: segundo Símbolo da unidade : s Medidas do tempo: 1 minuto (min) = 60 segundos (s) 1 hora (h) = 60 min = 3600 s 1 dia = 24 h = 1.440 min = 86.400 s 1 ano ≈ 365 dias, 5 h, 48 min, 45s ≈ 8766 h.

Hora de praticar Exercícios 2 – pág. 171 Itens : a, b, c, d, e.

Unidades de massa - Grandeza: massa Unidade no SI: quilograma Símbolo da unidade : kg

Hora de praticar Exercícios 3 – pág. 172 Itens : a, b, c, d, e.

Entre outras unidades, temos: 1 t (tonelada) = 1.000 kg = 1.000.000 g Um quilograma equivale a 1000 gramas e, assim como a medida de comprimento, podemos encontrar os múltiplos e submúltiplos do grama. g kg hg dag dg cg mg Quilograma hectograma decagrama grama decigrama centigrama miligrama Entre outras unidades, temos: 1 t (tonelada) = 1.000 kg = 1.000.000 g

NOTAÇÃO CIENTÍFICA Na Física e na Química, encontramos números expressos por valores muito grande ou muito pequenos. Exemplos: - A velocidade da luz no vácuo: 300.000.000.000 m/s A carga de um elétron: 0, 00000000000000000016 C Para facilitar as operações com números grandes ou pequenos, utilizamos a potência de 10.

Quando se trata de um número menor que 1, o expoente é negativo. Observe: 1) 300.000.000.000 m/s = 3. 100.000.000.000 m/s = 3. 10 ¹¹ m/s 10¹¹ 0,0000000000000000016 C = 16/ 10.000.000.000.000.000.000 C = 1,6/10 C = 1,6. 10 C. 19 - 19 10¹9 Perceba que quando se trata de um número maior que um o expoente da potência de 10 é positivo. Quando se trata de um número menor que 1, o expoente é negativo.

Outra maneira: deslocando a vírgula Outra maneira: deslocando a vírgula. O expoente indica quantas casas a vírgula deslocou, para a direita quando o número é pequeno e para esquerda quando o número é grande. 1) 300.000.000, 3,00.000.000 Casa zero A vírgula desloca-se 8 casas para a esquerda 8 3 . 10 As casas são indicadas pelo expoente da potência

2) 0, 00000000000000000016 Casa zero 2) 00000000000000000001,6 A vírgula deslocou-se 19 casas para a direita. 2) 1,6. 10 - 19 As 19 casas são indicadas pelo expoente negativo da potência.

Atividades Pare para pensar : pág. 164 ( No caderno ). Tarefa