1º Ano | Aula 01: Grandezas e Unidades Fundamentais
Uma grandeza física é tudo aquilo que pode ser medido e quantificado. Para que essas medidas sejam compreendidas mundialmente, utiliza-se o Sistema Internacional de Unidades (SI).
O SI padroniza unidades fundamentais como o metro (m), o quilograma (kg) e o segundo (s), garantindo a precisão em experimentos científicos, no comércio e na tecnologia.
As grandezas físicas são divididas em dois grupos principais de acordo com a necessidade de informação para sua compreensão:
As três grandezas fundamentais da mecânica no SI e suas respectivas unidades são:
Prefixos facilitam a escrita de valores muito grandes ou pequenos. Os mais utilizados são:
| Prefixo | Símbolo | Fator multiplicador |
|---|---|---|
| Mega | M | $10^6$ (1.000.000) |
| Quilo | k | $10^3$ (1.000) |
| Centi | c | $10^{-2}$ (0,01) |
| Mili | m | $10^{-3}$ (0,001) |
| Micro | $\mu$ | $10^{-6}$ (0,000001) |
O GPS depende da sincronização de tempo em nanossegundos entre satélites e receptores para calcular posições com metros de erro.
A definição exata do Quilograma garante que produtos comprados em diferentes países tenham a mesma massa real, facilitando a economia global.
Enunciado: Classifique como escalar ou vetorial: Massa, Força, Temperatura e Deslocamento.
Resolução:
- Massa: Escalar (apenas valor basta).
- Força: Vetorial (precisa de direção e sentido).
- Temperatura: Escalar (apenas valor basta).
- Deslocamento: Vetorial (precisa indicar para onde foi o movimento).
Enunciado: Quantos segundos existem em 2 horas e 30 minutos?
Resolução: 2 horas = $2 \times 3600 = 7200\text{ s}$.
30 minutos = $30 \times 60 = 1800\text{ s}$.
Total: $7200 + 1800 = \mathbf{9000\text{ s}}$.
Enunciado: Um atleta correu 5,2 km. Quantos metros ele percorreu?
Resolução: Como o prefixo 'k' (quilo) equivale a $10^3$ (1000), temos:
$5,2 \times 1000 = \mathbf{5200\text{ m}}$.
Enunciado: Converta 850 gramas para quilogramas (unidade SI).
Resolução: No SI, a unidade de massa é o kg. Como 1 kg = 1000 g, dividimos por 1000:
$850 / 1000 = \mathbf{0,85\text{ kg}}$.
Enunciado: Uma placa possui área de $200\text{ cm}^2$. Qual esse valor em $\text{m}^2$?
Resolução: Para áreas, o fator de conversão é ao quadrado. $1\text{ m} = 100\text{ cm} \implies 1\text{ m}^2 = (100)^2 = 10.000\text{ cm}^2$.
$200 / 10000 = \mathbf{0,02\text{ m}^2}$.
Enunciado: No SI, quais são as unidades de comprimento, massa e tempo, respectivamente?
Enunciado: Um comprimido tem 500 mg. Qual a sua massa em gramas?
Enunciado: Converta $72\text{ km/h}$ para $\text{m/s}$ (unidade SI).
Enunciado: Escreva $40 \mu\text{m}$ (micrômetros) em metros utilizando potência de 10.
Enunciado: Uma caixa d'água tem 1000 litros. Sabendo que $1\text{ m}^3 = 1000\text{ L}$, qual o volume da caixa no SI?
O uso de múltiplos e submúltiplos de unidades de medida simplifica a escrita de números extensos. Considere que o diâmetro de um fio de cabelo vale e = 0,000070 m. Qual alternativa expressa este valor corretamente?
A) e = 0,70 cm
B) e = 0,70 km
C) e = 70 mm
D) e = 70 μm
E) e = 70 nm
A Federação Internacional de Atletismo – IAAF divulgou, no início do ano de 2019, os índices olímpicos para as Olimpíadas de Tokyo em 2020. O índice olímpico para a prova da Maratona Feminina, por exemplo, é de 2h29min30s. Assinale a alternativa que mais se aproxima deste índice olímpico, expresso apenas na unidade de tempo horas:
A) 2,5001h
B) 2,4899h
C) 2,4916h
D) 2,2930h
E) 2,5102h
Naproxeno é uma medicação indicada para doenças reumáticas. Um médico receitou 1375 mg de Naproxeno por dia, em doses iguais. Cada tablete do Naproxeno disponível contém 0,275 g do medicamento. A quantos tabletes diários corresponde a prescrição do médico?
A) 4
B) 5
C) 6
D) 8
E) 10
São grandezas exclusivamente escalares:
A) tempo, deslocamento e força
B) força, velocidade e aceleração
C) tempo, temperatura e volume
D) temperatura, velocidade e volume
E) tempo, temperatura e deslocamento
Verifique quais são as grandezas escalares e vetoriais nas afirmações abaixo:
1) O deslocamento de um avião foi de 100 km, para o Norte.
2) A área da residência é de 120,00 m².
3) A força necessária para erguer uma caixa é de 100 N.
4) A velocidade de um automóvel é de 80 km/h, rumo à capital.
5) Um jogo de futebol dura 90 minutos.
A) vetorial, vetorial, escalar, vetorial, escalar.
B) vetorial, escalar, escalar, vetorial, escalar.
C) escalar, escalar, vetorial, vetorial, escalar.
D) vetorial, escalar, vetorial, vetorial, escalar.
E) escalar, escalar, vetorial, escalar, escalar.