Física · Glossário

O que é Unidades de base do SI?

Também chamado de: unidade derivada

Definição 1.2 Física universitária — 1.º ano · Capítulo 1 — Unidades, dimensões e medida

O Sistema Internacional de Unidades (SI) repousa sobre sete unidades de base: o segundo (s\mathrm{s}), o metro (m\mathrm{m}), o quilograma (kg\mathrm{kg}), o ampère (A\mathrm{A}), o kelvin (K\mathrm{K}), o mol (mol\mathrm{mol}) e a candela (cd\mathrm{cd}). Desde 2019 cada uma é definida fixando-se o valor numérico de uma constante da natureza: a frequência hiperfina do césio ΔνCs=9192631770Hz\Delta\nu_{\mathrm{Cs}} = 9\,192\,631\,770\,\mathrm{Hz} define o segundo; a velocidade da luz c=299792458m/sc = 299\,792\,458\,\mathrm{m}/\mathrm{s} define em seguida o metro; a constante de Planck h=6.62607015×1034Jsh = 6.626\,070\,15 \times 10^{-34}\,\mathrm{J}\,\mathrm{s} define o quilograma; a carga elementar e=1.602176634×1019Ce = 1.602\,176\,634 \times 10^{-19}\,\mathrm{C} define o ampère; a constante de Boltzmann kB=1.380649×1023J/Kk_B = 1.380\,649 \times 10^{-23}\,\mathrm{J}/\mathrm{K} o kelvin; a constante de Avogadro NA=6.02214076×1023mol1N_A = 6.022\,140\,76 \times 10^{23}\,\mathrm{mol}^{-1} o mol; e uma eficácia luminosa fixa KcdK_{\mathrm{cd}} a candela. Toda outra unidade é uma unidade derivada, um produto de potências de unidades de base: 1N=1kgm/s21\,\mathrm{N} = 1\,\mathrm{kg}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^{2}, 1J=1Nm1\,\mathrm{J} = 1\,\mathrm{N}\,\mathrm{m}, 1W=1J/s1\,\mathrm{W} = 1\,\mathrm{J}/\mathrm{s}, 1V=1W/A1\,\mathrm{V} = 1\,\mathrm{W}/\mathrm{A}, 1Pa=1N/m21\,\mathrm{Pa} = 1\,\mathrm{N}/\mathrm{m}^{2}.

As sete unidades de base (anel externo) e as sete constantes que as definem (anel interno). Uma constante fixa define a sua unidade apenas em conjunto com unidades já definidas (tracejado): c converte segundos em metros, h precisa do metro e do segundo para definir o quilograma, e precisa do segundo para definir o ampère.
As sete unidades de base (anel externo) e as sete constantes que as definem (anel interno). Uma constante fixa define a sua unidade apenas em conjunto com unidades já definidas (tracejado): cc converte segundos em metros, hh precisa do metro e do segundo para definir o quilograma, ee precisa do segundo para definir o ampère.

Exemplos

Exemplo 1.4 (Desdobrando uma unidade derivada)

O volt: V=W/A=J/(As)=kgm2/(As3)\mathrm{V} = \mathrm{W}/\mathrm{A} = \mathrm{J}/(\mathrm{A}\,\mathrm{s}) = \mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{2}/(\mathrm{A}\,\mathrm{s}^{3}). O ohm: Ω=V/A=kgm2/(A2s3)\Omega = \mathrm{V}/\mathrm{A} = \mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{2}/(\mathrm{A}^{2}\,\mathrm{s}^{3}). O farad: F=C/V=As/V=A2s4/(kgm2)\mathrm{F} = \mathrm{C}/\mathrm{V} = \mathrm{A}\,\mathrm{s}/\mathrm{V} = \mathrm{A}^{2}\,\mathrm{s}^{4}/(\mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{2}). Esse desdobramento é a maneira mais segura de verificar que uma fórmula foi lembrada corretamente — a próxima seção o torna sistemático.

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