Simulic
Português

Unidades SI e análise dimensional – unidades de base, prefixos e verificação de equações

FísicaMedidas e incertezasIdades 15–16

Carregando…

Usar com minha turma

Monte qualquer unidade SI com potências das sete unidades de base e veja como o newton, o joule, o watt, o pascal e o volt saem das suas equações de definição. Troque de prefixo entre nano e giga numa escala de potências de dez, verifique se uma equação é dimensionalmente homogênea e deduza a forma do período do pêndulo a partir das dimensões antes de medir a constante 2π.

Aula: Unidades SI, prefixos e análise dimensional

O que mostra

O Sistema Internacional (SI) tem sete unidades de base: metro, quilograma, segundo, ampere, kelvin, mol e candela. Todas as outras unidades são produtos das suas potências; o newton, por exemplo, é kg·m·s⁻² porque F = ma. Prefixos como quilo (10³) e micro (10⁻⁶) multiplicam a unidade por potências de dez. As dimensões [M L T I Θ] mostram de que é feita uma grandeza. Termos somados ou igualados precisam ter as mesmas dimensões, o que permite descartar equações erradas e prever de que uma grandeza depende. Números puros como ½ ou 2π não têm dimensão e vêm da teoria ou do experimento.

Como usar

Em Unidades, escolha uma Grandeza para ver a sua equação e monte unidades com os botões − +. Em Prefixos, ajuste um Valor e dois prefixos. Em Verificar equações, escolha uma Equação, faça sua previsão e clique em Verificar. Em Deduzir uma fórmula, mude os expoentes até M, L e T coincidirem, clique várias vezes em Cronometrar 10 oscilações e encontre k pela tabela.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Unidades, Prefixos, Verificar equações, Deduzir uma fórmula
  • Grandeza (Unidades) velocidade, aceleração, força, quantidade de movimento, energia (trabalho), potência, pressão, densidade, frequência, carga elétrica, diferença de potencial, resistência
  • Valor (Prefixos) 0,001–1000000000
  • Prefixo de partida giga (G), mega (M), quilo (k), sem prefixo, centi (c), mili (m), micro (µ), nano (n)
  • Prefixo de chegada giga (G), mega (M), quilo (k), sem prefixo, centi (c), mili (m), micro (µ), nano (n)
  • Unidade (Prefixos) metro, grama, segundo, watt, hertz, volt, ampere
  • Equação a verificar Deslocamento com aceleração constante (A), Velocidade final ao quadrado, Velocidade final, Deslocamento com aceleração constante (B), Força centrípeta, Equivalência massa–energia, Energia cinética, Pressão em um líquido, Potência e velocidade, Período do pêndulo (A), Período do pêndulo (B), Lei da gravitação universal, Aquecer uma substância, Lei de Ohm
  • Fórmula a deduzir Período do pêndulo, Período massa–mola, Velocidade da onda numa corda
  • Comprimento do pêndulo 0,1–2 m
  • Massa 0,05–1 kg
  • Constante da mola 5–100 N/m
  • Tração na corda 1–100 N
  • Massa por unidade de comprimento da corda 0,001–0,05 kg/m

Perguntas para explorar

  1. Por que todos os termos de uma equação física precisam ter as mesmas dimensões?
  2. Que número puro da fórmula do pêndulo a análise dimensional não encontra, e como você o obtém?
  3. Por que uma equação dimensionalmente homogênea não precisa estar correta?

Simulações relacionadas