Unidades de Tempo
Sabemos que foi definido como unidade padrão para o tempo, conforme o Sistema Internacional de Medidas (S.I), o segundo, cujo símbolo é o $``s"$ minúsculo. No entanto, há diversas situações em que necessário usar outras unidades que não a padrão do S.I, como: a hora, minuto, dia, mês, ano, etc. Como as mais usuais são o minuto, a hora e o dia, segue uma tabela com as suas conversões para o padrão. Vejamos:
Nome | Símbolo | Valor em Unidade S.I |
minuto |
$min$
|
$1 min ~=~60 s$ |
hora | $h$ | $1 h =60~ min=3600~ s$ |
dia | $d$ | $1~ dia=24~ h=1440~ min=86400 ~s$ |
Se surgirem outras medidas pouco usuais, basta raciocinar da mesma forma que exposto na tabela, e fazer a conversão para a unidade padrão.
Unidades de Comprimento
A unidade padrão para comprimento, no S.I, é o metro. No entanto, sabemos que existem vários múltiplos e submúltiplos do metro, como o centímetro, quilometro, decímetro,etc. No S.I, chamamos esses múltiplos e submúltiplos de prefixos. Se conhecemos os principais prefixos do S.I, a conversão entre a unidade padrão, ou vice-versa, se torna muito fácil e simples.
Por exemplo:
$ 1cm ~=~ 1~ \underbrace{centi}_{c}~ \underbrace{metro}_{m}~= ~10^{-2}m~=~\frac{1}{10^2}m~=~0,01 m$
$ 1mm ~=~ 1~ \underbrace{mili}_{m}~ \underbrace{metro}_{m}~= ~10^{-3}m~=~\frac{1}{10^3}m~=~0,001 m$
$ 1 \mu m ~=~ 1~ \underbrace{micro}_{\mu}~ \underbrace{metro}_{m}~= ~10^{-6}m~=~\frac{1}{10^6}m~=~0,000001 m$
$ 1 km ~=~ 1~ \underbrace{quilo}_{k}~ \underbrace{metro}_{m}~= ~10^{3}m~=~1000 m$
$ 1mm ~=~ 1~ \underbrace{mili}_{m}~ \underbrace{metro}_{m}~= ~10^{-3}m~=~\frac{1}{10^3}m~=~0,001 m$
$ 1 \mu m ~=~ 1~ \underbrace{micro}_{\mu}~ \underbrace{metro}_{m}~= ~10^{-6}m~=~\frac{1}{10^6}m~=~0,000001 m$
$ 1 km ~=~ 1~ \underbrace{quilo}_{k}~ \underbrace{metro}_{m}~= ~10^{3}m~=~1000 m$
Com base nos exemplos acima, podemos fazer as diversas conversões necessárias. Basta prestar atenção aos símbolos dos prefixos e seus valores correspondentes.
Por enquanto, estamos tratando das conversões para comprimento, porém, também é necessário não haver dúvidas quanto à conversão de medidas de área e de volume. Nestes casos, o uso dos prefixos nos ajudarão muito para uma conversão correta e sem muito trabalho braçal.
Unidades de Massa
O quilograma é a única unidade de base do SI que possui um prefixo (o quilo).
$$ 1kg~=~ 1~ \underbrace{quilo}_{k}~\underbrace{grama}_{g}~=~ 10^3 g$$
por este motivo, os múltiplos e submúltiplos da unidade de massa são formados acrescentando-se os prefixos à palavra grama, e não à palavra quilograma. Vejamos um exemplo que reforça o que acabamos de afirmar.
Sabemos que $10^{-9}$ corresponde ao prefixo "nano". Assim, você pode ficar tentado a escrever:
$$ 10^{-9}kg~=~ 1~ nanoquilograma~=~ 1nkg$$
entretanto, isso é totalmente errado. De acordo com as regras do SI, não se usam simultaneamente dois prefixos. Nesse caso e em casos similares, se quisermos usar prefixo, o correto seria:
$$ 10^{-9}kg~=~ 10^{-9} \underbrace{k}_{10^3}~g~=~ 10^{-9} \cdot \underbrace{10^3}_{k} ~g~=~ \underbrace{10^{-6}}_{\mu} ~g~=~1 \mu g~=~1~micrograma$$
Lembre-se sempre: "NÃO SE USA DOIS PREFIXOS AO MESMO TEMPO PARA UMA GRANDEZA QUALQUER".
Se ainda paira alguma dúvida, vejamos alguns exemplos.
Exemplo 1
Se ainda paira alguma dúvida, vejamos alguns exemplos.
Exemplo 1
Faça as conversões, conforme se pede.
a) $9 ~nm$ para $m$
b) $5~m$ para $\mu m$
c) $15 ~mm$ para $km$
Resolução
Conforme já mencionado, é importante memorizar os principais prefixos.
a) $9~~ nm$ para $m$
Sabemos que $``n"$ é o prefixo $``nano"$, cujo valor em potências de base 10 é $10^{-9}$. Como o exercício pede para passar de $nano$ para $metro$, basta substituirmos o valor de $``n"$. Vejamos:
$$9~ nm~=~9 \cdot 10^{-9}~ m ~=~ \frac {9}{10^{9}}~m ~=~0,000000009 ~m$$
Note que o resultado acima foi dado em decimais, porém, não é necessário dar o resultado assim, a menos que o exercício peça. Entretanto, vale ressaltar que para que você fique fera neste assunto, é interessante resolver todos desta maneira. A manipulação de transformar decimais em potência de 10 , ou vice-versa, é extremamente importante para resolução de alguns exercícios.
b) $5~m$ para $\mu m$
Neste item, temos que passar do SI para um prefixo. Assim:
$$5 \cdot \{10^6 \cdot 10^{-6}\}~m ~=~ 5 \cdot \{10^6 \cdot \underbrace{10^{-6}}_{\mu}\}~m~=~ 5 \cdot 10^6 ~\mu m ~=~5000000 ~ \mu m $$
Não se esqueça que o "truque" aqui é multiplicar o 5 por "1". Lembrando que o número 1 pode ser escrito de várias formas e usaremos a que é necessária para a conversão, neste caso, $\{10^6 \cdot 10^{-6}\}$.
c) $15 ~mm$ para $km$
Neste item, note que temos que sair de um submúltiplo para um múltiplo da unidade padrão do SI. Usamos então, ao mesmo tempo, os dois métodos usados em "a" e "b". Veja como fica:
$$ 15~mm~=~15 \cdot 10^{-3}~m~=~15 \cdot 10^{-3}\{10^3 \cdot 10^{-3}\}~m~=~15 \cdot 10^{-3}\cdot 10^{-3} \cdot 10^3 ~m$$
Veja que a ordem dos produtos não altera os fatores. Agora fazemos os últimos ajustes e chegamos à solução do problema.
$$15 \cdot 10^{-3}\cdot 10^{-3} \cdot 10^3 ~m~=~15 \cdot 10^{-6} \cdot \underbrace{10^3}_{k}~m~=~15 \cdot 10^{-6}~km$$