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Grandezas e medidas I

  

Régua, trena e fita métrica que nada... eu quero é voar na Enterprise!


Um jovem ser humano normal (leia-se: não interessado em ciência) dificilmente vai gastar o seu tempo precioso pensando no rumos da Física. Há coisas muito mais importante para se fazer como assistir o último filme da Angelina Jolie, jogar um plastation, bater um papo no MSN, fazer uma montagem no photoshop pra tirar onda do time de futebol adversário entre outras coisas que nos alegram muito. Mas se por obra de um gênio do bem ou do mal, você acordasse em uma aula de Física apresentada por Albert Einstein, sentado ao lado de Napoleão Bonaparte e com sir Isaack Newton te apontando uma arma e exigindo que você fizesse perguntas ao professor, qual seria a sua reação? Você pode até considerar que um cara gente boa como Isaack Newton não teria coragem de puxar o gatilho, mas o olhar de desprezo do general Napoleão, te olhando de baixo pra cima e balançando a cabeça como se você não valesse nem o chumbo da arma, iria te motivar a abrir a boca e fazer perguntas do tipo:


- O que é buraco negro?


- Existe vida fora da Terra?


- É possível viajar no tempo?


- Se cair um raio na minha cabeça eu posso adquirir superpoderes?


Essas são as perguntas que a maior parte das pessoas fariam num situação “muito além da imaginação” como a descrita acima e que por vez ou outra fizeram em suas aulas de Física durante o tempo de escola. A regra é: se é pra falar de Física, então vamos falar de coisas legais! Vamos falar de coisas que rolam em filmes de ficção científica! O que todo mundo quer saber é se é possível se tele-transportar da aula de Física pra uma sessão de cinema... Ninguém, por exemplo, indaga ao professor de Física sobre como se faz pra converter em centímetros os 15 km do percurso da corrida de São Silvestre. Tão pouco alguém perguntaria sobre como converter uma velocidade dada em pés por segundos em milhas por hora. É difícil achar um indivíduo que goste de brincar com essas coisas.


Colocando os “pingos nos is”


A verdade é que medidas e grandezas não é o assunto preferido de quem estuda Física. No entanto, para quem quer estudar Física a sério, principalmente para os que possuem o desejo de cursar engenharia ou qualquer outra coisa na área de exatas, é imprescindível dominar bem esse assunto. Os vestibulares modernos em geral costumam dar ao aluno uma tabela com as unidades de medida envolvidas no enunciado da questão. Isso acontece para que o estudante não perca tempo fazendo contas que não são o objetivo do exercício. No entanto, o examinador que age dessa forma está imaginando que estudante já domina esse assunto e não precisa ser testado e submetido a continhas chatérrimas que fazem o vestibulando perder minutos preciosos.


Esse processo é mais ou menos parecido com o que ocorre com as provas de língua portuguesa que cada vez menos apresentam questões sobre ortografia. Não só nos vestibulares, mas também nas provas de concursos públicos a interpretação de texto já está tendo um peso maior em relação às normas ortográficas. Isso porque saber por os “pingos nos is” é um dever de todos os que dominam a língua portuguesa. Da mesma forma, conhecer matemática é um dever de todos os que falam a língua da Física e sem dúvida a “ortografia” dessa língua são as grandezas e medidas.



Medições: uma obsessão dos físicos


Boa parte do trabalho de um físico se dá em torno de medições. Medir a velocidade, medir a temperatura, medir a massa, medir, medir e medir. Os físicos fazem mais medições do que modelos em véspera de desfile. Pra se ter uma idéia disso, boa parte daqueles engenheiros que trabalham nos boxes de corrida da Fórmula-1, fazendo medições de velocidade, aceleração, tempo e outras coisas, na verdade, são físicos. Ninguém sabe fazer medições melhor do que os físicos (com exceção daqueles pedreiros que são contratados pra levantar muros no terreno da sua avó, pois no “olhômetro”eles conseguem ser mais precisos do que os mais sofisticados aparelhos de medição criados pelos físicos...).


No tempo em que a Física nem possuía esse nome, os físicos já a aprendiam fazendo medidas.  Eratóstenes, um grego que viveu no século III a. C., naquela época já havia calculado a circunferência da Terra e encontrado um valor muito próximo do que o que sabemos hoje. A distância entre uma estrela e outra, a distância da Terra até a Lua, a distância do elétron até o núcleo do átomo, o tempo que a luz do Sol leva até alcançar a superfície terrestre, são coisas que certamente já ouvimos falar. Como podemos chamar essas medidas? Como elas são feitas? Quem decide que um metro tem cem centímetros e que um quilo tem mil gramas? Vamos tentar entender isso.


Em primeiro lugar, os físicos para trabalharem precisam de padrões. Se você diz que viu na cozinha de casa e viu um rato do tamanho de um cachorro, o bom senso fará que as pessoas da casa saiam correndo pedindo ajuda do exército. É apenas o bom senso que move as pessoas nesse caso, porque existem pelo mundo cachorros que cabem na palma da mão de um ser humano. E você bem poderia rir das pessoas e informar que se referia a um cachorro recém-nascido e que, portanto, todos caíram numa pegadinha. Percebe-se que “cachorro” não é um bom padrão de medida. Os físicos resolvem esse tipo de problema através da definição de unidades e padrões.


Sistema Internacional de Unidades


Uma unidade seria a medida da grandeza cujo valor é exatamente 1. Grandezas físicas são propriedades que podem ser medidas e para as quais se pode associar um número e uma unidade. Por exemplo, para a grandeza “comprimento” a unidade escolhida é o metro. E como eu sei que um metro no Brasil é igual a um metro no Japão? Isso se dá através da padronização que no caso do metro é definida pela distância percorrida pela luz no vácuo durante uma determinada fração de segundo.


Ok, essa última frase pode causar sérios danos cerebrais e emocionais se for lida muito rapidamente. Quando formos nos aprofundar na grandeza “comprimento”, falaremos mais detalhadamente, mas por enquanto, apenas tenha em mente que as medidas de uma grandeza tem um determinado valor por algum motivo. O que nos importa por enquanto é a idéia de que os padrões são necessários e sem eles o exercício da ciência (e de várias outras coisas) seria inviabilizado. Imagine como seria sua vida se em seu país existisse mais de uma moeda corrente. Você tenta pagar a condução do ônibus em notas de real e o cobrador só tem moedas de dólar e euro pra te dar o troco. Com o câmbio mudando todos os dias, todos teriam que andar com calculadoras e o comércio seria um inferno. No mundo da física, a questão da padronização foi resolvida com a criação do Sistema Internacional de Unidades.


A 14º Conferência Geral de Pesos e Medidas (creia, isso existe) realizada em 1971, instituiu sete grandezas como sendo fundamentais, criando assim o sistema métrico, também conhecido como Sistema Internacional de Unidades (SI). A sete grandezas fundamentais são: comprimento, massa, tempo, corrente elétrica, temperatura termodinâmica, quantidade de matéria e intensidade luminosa. A partir dos termos dessas grandezas fundamentais, foram definidas outras grandezas chamadas de secundárias (ou derivadas).


Através do SI, a comunidade científica internacional passou a utilizar uma linguagem comum o que obviamente não só facilitava como também acelerava a comunicação. Infelizmente, parte das unidades reconhecidas pelo SI não são utilizadas universalmente. Você já deve ter ficado um pouco incomodado ao estar assistindo um filme e ouvir os personagens falando em milhas por hora e pés de altitude. Ou então ao assistir os jogos olímpicos ouviu o narrador falar em jardas e tudo isso passando na tela de sua TV que é medida em polegadas... Pra variar um pouco, os EUA não se renderam aos encantos do SI e continuam parcialmente com seu sistema próprio, mas eles não devem resistir por muito tempo, pois até o futebol que eles chamam de “soccer” está invadindo a praia dos yankees.





SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES – GRANDEZAS BÁSICAS
GRANDEZA
UNIDADE
SÍMBOLO
Comprimento
metro
m
Massa
quilograma
kg
Tempo
segundo
s
Corrente elétrica
ampère
A
Temperatura termodinâmica
kelvin
K
Quantidade de matéria
mol
mol
Intensidade luminosa
candela
cd


8 comentários:

Anônimo disse...

como as medidas de massa,tempo e distancia sao hoje calculados

fabricia disse...

thank you

Anônimo disse...

mt boom esse site

Anônimo disse...

ótimo

Anônimo disse...

bem proveitosa as informações...

Anônimo disse...

cade grandezas e medidas II?????

Anônimo disse...

thank you...

Anônimo disse...

OTIMO

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