Sistema Internacional de Unidades (SI)

O Sistema Internacional de Unidades (SI) é um sistema padronizado em nível internacional baseado em sete grandezas fundamentais e suas respectivas unidades de medida fundamentais. Surgiu com o intuito de universalizar o ensino e a divulgação do conhecimento científico, além de padronizar certificações, regulamentações, normas e o controle de qualidade de produtos e serviços.

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Resumo sobre Sistema Internacional de Unidades (SI)

• O Sistema Internacional de Unidades (SI) é o padrão internacional de medidas.
• O prefixo micro, representado por μ, significa 10^-6, enquanto o prefixo mega, representado por M, significa 10⁶.
• Ampère, candela, Kelvin, metro, mol, quilograma e segundo são as sete unidades de medida fundamentais.
• Corrente elétrica, intensidade luminosa, temperatura, comprimento, quantidade de substância, massa e tempo são as grandezas físicas fundamentais.
• As grandezas derivadas são combinações das grandezas fundamentais.
• É possível descobrir a dimensão e a unidade de medida das grandezas físicas usando a dimensionalidade.
• O Sistema Internacional de Unidades (SI) serve principalmente para facilitar e padronizar o aprendizado e a divulgação do conhecimento científico.

O que é o Sistema Internacional de Unidades?

O Sistema Internacional de Unidades (SI) é um padrão convencionado internacionalmente e adotado como forma de unificiação das unidades de medida usadas em medições científicas e técnicas. Ele foi estabelecido durante 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) em 1960 para a padronização das unidades de medida.

Tabela do Sistema Internacional de Unidades

Na tabela do Sistema Internacional de Unidades (SI) estão representadas as grandezas fundamentais, suas unidades de medida fundamentais e suas representações:

Grandezas fundamentais	Representação das grandezas	Unidades de medida fundamentais	Representação das unidades de medida
Corrente elétrica	i	Ampère	A
Intensidade luminosa	Iv	Candela	cd
Temperatura	T	Kelvin	K
Comprimento	L	Metros	m
Quantidade de matéria (ou substância)	n	Mol	mol
Massa	m	Quilograma	kg
Tempo	t	Segundos	s

Prefixos do Sistema Internacional de Unidades

Os prefixos do Sistema Internacional de Unidades (SI) são nomenclaturas que representam, por meio de potências de 10, múltiplos e submúltiplos das unidades de medida fundamentais, evitando, assim, o uso exagerado de zeros. Abaixo, temos uma tabela com os prefixos, suas representações, suas potências e seus valores de potência:

Prefixo	Representação do prefixo	Potência	Valores
Deci	D	10-1	0,1
Centi	C	10-2	0,01
Mili	M	10-3	0,001
Micro	μ	10-6	0,000 001
Nano	N	10-9	0,000 000 001
Pico	P	10-12	0,000 000 000 001
Femto	F	10-15	0,000 000 000 000 001
Atto	A	10-18	0,000 000 000 000 000 001
Zepto	Z	10-21	0,000 000 000 000 000 000 001
Yocto	Y	10-24	0,000 000 000 000 000 000 000 001
Deca	da	101	10
Hecto	H	102	100
Quilo	K	103	1000
Mega	M	106	1 000 000
Giga	G	109	1 000 000 000
Tera	T	1012	1 000 000 000 000
Peta	P	1015	1 000 000 000 000 000
Exa	E	1018	1 000 000 000 000 000 000
Zetta	Z	1021	1 000 000 000 000 000 000 000
Yotta	Y	1024	1 000 000 000 000 000 000 000 000

Unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI)

Existem sete unidades de medida fundamentais (ou de base) do Sistema Internacional de Unidades, sendo elas Ampère, candela, Kelvin, metro, mol, quilograma e segundo.

• Ampère: é a unidade de medida que descreve a corrente elétrica, em reconhecimento ao polímata francês André-Marie Ampère (1775-1836).
• Candela: é a unidade de medida que descreve a intensidade luminosa, desenvolvida para mensurar a intensidade luminosa das velas, lâmpadas e luminárias.
• Kelvin: é a unidade de medida que descreve a temperatura, em reconhecimento ao físico-matemático e engenheiro William Thomson (1824-1907).
• Metro: é a unidade de medida que descreve o comprimento. Surgiu na França em meados do século 18 como necessidade de uma unidade de medida padrão para o comprimento.
• Mol: é a unidade de medida que descreve a quantidade de matéria ou substância. Essa nomenclatura foi elaborada pelo químico e filósofo Wilhelm Ostwald (1853-1932).
• Quilograma: é a unidade de medida que descreve a massa. Surgiu na França em meados do século XVIII como necessidade de uma unidade de medida padrão para a massa.
• Segundo: é a unidade de medida que descreve o tempo. Surgiu aproximadamente no século II a.C. na Grécia Antiga pelos astrônomos gregos.

Grandezas derivadas do Sistema Internacional de Unidades (SI)

As grandezas derivadas do Sistema Internacional de Unidades são grandezas físicas que derivam de combinações das grandezas fundamentais.

Na tabela abaixo estão algumas grandezas derivadas com suas unidades de medida fundamentais e suas representações.

Grandezas derivadas	Representação das grandezas	Unidades de medida	Representação das unidades de medida	Equivalência
Força	F	Newton	N	\(kg\cdot \frac{m}{s^2} \)
Energia	E	Joule	J	\(kg\cdot \frac{m^2}{s^2} \)
Potência elétrica	Pot	Watt	W	\(kg\cdot \frac{m^2}{s^3} \)
Frequência	f	Hertz	Hz	\(\frac{1}{s} \)
Capacitância	C	Farad	F	\(\frac{A^2\cdot s^4}{m^2\cdot kg} \)
Carga elétrica	q	Coulomb	C	\(A\cdot s \)
Campo magnético	B	Tesla	T	\(\frac{kg}{A\cdot s^2} \)

Acesse também: Quais são as principais grandezas físicas?

Para que serve o Sistema Internacional de Unidades (SI)?

As principais aplicações do Sistema Internacional de Unidades são: facilitar o aprendizado e a divulgação do conhecimento científico por meio de uma linguagem padronizada de grandezas físicas e unidades de medida; e impor um padrão para normas, certificações, regulamentações bem como um controle de qualidade dos produtos e serviços.

Importância do Sistema Internacional de Unidades (SI)

O Sistema Internacional de Unidades é extremamente importante para diversas áreas de conhecimento, como Física, Química, Matemática e engenharias, devido à padronização das unidades de medida das grandezas físicas.

Dimensionalidade

A dimensionalidade, ou análise dimensional, é um método que permite encontrar a unidade de medida ou dimensão de qualquer grandeza física, desde que se saiba a sua fórmula e as unidades de medida das grandezas dispostas nela.

Grandezas fundamentais	Símbolo da dimensão	Unidades de medida fundamentais
Corrente elétrica	I	Ampère
Intensidade luminosa	J	Candela
Temperatura	Θ	Kelvin
Comprimento	L	Metro
Quantidade de substância	N	Mol
Massa	M	Quilograma
Tempo	T	Segundo

Por exemplo, encontraremos a unidade de medida e a dimensão da grandeza vazão com base na sua fórmula — o produto da velocidade e a área de fluxo —, cujas unidades de medida são o metro por segundo e o metro quadrado:

\(Q=v\cdot A=\frac{[m]}{[s]}\cdot [m^2] \)

Então a unidade de medida da vazão é metros cúbicos por segundo.

\(Q=\frac{[m^3]}{[s]}\)

Já a dimensão da grandeza vazão encontraremos por meio dos símbolos das dimensões das grandezas descritos na tabela acima, em que o comprimento é representado pela dimensão L (podemos dizer que a área é igual a comprimento² e volume é igual a comprimento³) e o tempo é representado pela dimensão T, então a dimensão da vazão é:

\(Q=\frac{[L^3]}{[T]} \ \ \text{ou} \ \ \ [L]^3 \cdot [T]^{-1}\)

Exercícios resolvidos sobre Sistema Internacional de Unidades (SI)

Questão 1

(Uerj) As unidades joule, kelvin, pascal e newton pertencem ao SI — Sistema Internacional de Unidades. Dentre elas, aquela que expressa a magnitude do calor transferido de um corpo a outro é denominada:

A) joule

B) kelvin

C) pascal

D) newton

Resolução:

Alternativa A.

A unidade de medida que expressa a magnitude do calor transferido de um corpo a outro é denominada Joule.

Questão 2

(UFPR) O Sistema Internacional de Unidades (SI) tem sete unidades básicas: metro (m), quilograma (kg), segundo (s), ampère (A), mol (mol), kelvin (K) e candela (cd). Outras unidades, chamadas derivadas, são obtidas a partir da combinação destas. Por exemplo, o coulomb (C) é uma unidade derivada, e a representação em termos de unidades básicas é 1 C = 1 A.s. A unidade associada a forças, no SI, é o newton (N), que também é uma unidade derivada. Assinale a alternativa que expressa corretamente a representação do newton em unidades básicas.

A) 1 N = 1 kg·m/s².

B) 1 N = 1 kg·m/s².

C) 1 N = 1 kg/s².

D) 1 N = 1 kg/s.

E) 1 N = 1 kg·m².

Resolução:

Alternativa A.

A representação do newton em unidades de medida fundamentais é kg·m/s².

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Mecânica. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2009.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Mecânica (vol. 1). 5 ed. São Paulo: Editora Blucher, 2015.