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Um trabalho da cadeira de introdução ao curso de introdução ao curso de engenharia civil, do 1⁰ ano ano 2024.
Tipologia: Notas de estudo
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ENGENHARIA CIVIL – 1º Ano LABORAL
Trabalho de Introdução ao curso de Engenharia Civil
Tema: grandezas fisicas e suas unidades no sistema interbacional
Paulo Tome Ranguisse Domingos
Docente: Albano Maparage
Beira, Maio de 2024
Capítulo II – Revisão bibliográfica
2.1. Grandezas físicas
Grandeza física é tudo aquilo que pode ser medido. A medição de uma grandeza é então a
comparação dessa grandeza com outra da mesma espécie , um padrão, a que chamamos unidade
por convenção. (MARQUES)
2.1.1. Grandezas físicas escalares
As grandezas físicas escalares necessitam apenas do valor numérico (módulo) para serem
compreendidas. A temperatura em graus Célsio (
o C), massa (kg), tempo (s), disatáncia (m) e
volume (m
3
). São alguns exemplos de grandezas escalares, essas grandezas apenas necessitam
apenas do valor numerico e a unidade.
2.1.2. Grandezas físicas vectorias
Diferentes de grandezas escalares que necessitam apenas do valor númerico (módulo) e a
unidade. As grandezas vectorias alem do módulo estas grandezas necissitam de sentido e
direção para serem compreendias estas grandezas são representados por um vetor. Neste caso
o vetor representa o módulo, a direção e o sentido, da grandeza física, isto é, uma grandeza
vetorial requer um conjunto de três atributos para sua caracterização completa: o módulo, a
direção e o sentido. Vetores são frequentemente representados por uma única letra com uma
seta sobre a letra (A
2. 2. Sistema Internacional de Unidades (SI)
Sistema Internacional de Unidades (SI) é um padrão internacional de medição formado por
sete (7) grandezas Físicas fundamentas.
E grandezas Físicas derivadas essas grandezas são derivadas a partir das grandezas Físicas
fundamentais. A aceleração, velocidade, força, etc, são exemplos das grandezas Físicas
derivadas. Fazem parte das grandezas Físicas derivadas todas as grandezas qua não fazem parte
das grandezas Físicas fundamentais.
Toda grandeza física pode ser medida e para se fazer um medição é necessário que se estabeleça
uma unidade. As unidades de sistema internacional dividem se em dois grupos que são:
Undades fundamentais do SI e Unidades derivadas do SI. (MILANESE, 2008 )
Tabela 1: Unidades fundamentais do SI
A partir daas sete unidades fundamentais, são obtidos várias outras unidades por derivação das
unidades fundamentais. A tabela a seguir apresenta as unidades derivadas mais comuns e que
são utilizadas no curso e na vida profissional técnica.
Tabela 2 : Unidades derivadas do SI
Grandeza Unidade
Massa Quilograma (kg)
Comprimento Metro (m)
Tempo Segundo (s)
Corrente eléctrica Ampere (A)
Temperatura termodinâmica Kelvin (K)
Quantidade de substância Mol (mol)
Intensidade luminosa. Candela (cd)
Grandeza Unidade Símbolo Forma analítica Definição
Área superficial metro quadrado m
2 m
2 m
2
Volume sólido metro cúbico m
3 m
3 m
3
Velocidade metro por segundo m/s m/s m/s
Aceleração metro por segundo quadrado m/s
2 m/s
2 m/s
2
Vazão metro cúbico por segundo m
3 /s m
3 /s m
3 /s
Densidade volumétrica quilograma por metro cúbico kg/ m
3 kg/ m
3 kg/m
3
Ângulo plano radiano rad 1 m/m
Freqüência hertz Hz 1/s 1/s
Força newton N kg·m/s² kg·m/s²
Pressão pascal Pa kg/(m·s²) N/m²
Energia joule J kg·m²/s² N·m
Potência watt W kg·m²/s³ J/s
Carga elétrica coulomb C A·s A·s
Tensão elétrica volt V kg·m²/(s³·A) W/A
Resistência elétrica ohm Ω kg·m²/(s³·A²) V/A
Capacitância farad F A²·s²·s²/(kg·m²) A·s/V
Indução magnética tesla T Kgs
Temperatura em Celsius grau Celsius °C --- K-273,
2. 4. Conversão de unidades
As unidades fundamentais são responsaveis pela existencia das outras unidades que são
derivados das unidades fundamentais. Para sair de uma unidade para outra, devemos fazer a
conversão de unidade. Exitem três mêtodos para converter unidades que são: (MILANESE,
✓ Substituição de múltiplos/submúltiplos
✓ Tabelas
✓ Regra de três simples
2.4.1. Substituição de múltiplos/submúltiplos
Segundo Milanese ( 2008 ), o método da substituição de múltiplos e submúltiplos só pode ser
usado para unidades do SI. Para transformar múltiplos e submúltiplos de unidades basta
escrever em notação em potência de dez e rearranjar para o múltiplo ou submúltiplo desejado.
✓ Potência de um motor elétrico:
8 kW = 8 x 10
3
W.
✓ Diâmetro de uma broca específica:
10 mm = 10 x 10
✓ Comprimento de um campo de futebol em km:
100 m = 100 x (
x 10
3
m) = 10
2
x 10
km = 10-1 km = 0,1 km.
2.4.2. Tabelas
O método da tabela é usado para transformar unidades de sistemas diferentes. A tabela a seguir
apresenta na coluna do meio os fatores que devem ser multiplicados à unidade da primeira
coluna para se obter a unidade da última coluna. Por exemplo para se transformar polegada
(primeira coluna) para metro (última coluna), deve-se multiplicar por 0,0254 (1 pol x 0,
= 0,0254 m = 2,54 cm = 25,4 mm). Outros exemplos: (MILANESE, 2008 ) & (Bombas s, JVP)
✓ 5 ft em pol: 5 x 12 “ = 60”
✓ 1 mi em km: 1 x 1.609 m = 1.609 m ≈1,6 km
✓ 20 psi em kPa: 20 x 6.899 Pa = 137.980 Pa ≈138 kPa
✓ 7.000 BTU/h em kW: 7.000 x 0,293 = 2.051 W ≈ 2 kW
Tabela 4: Correspondência entre unidades do SI e outras unidades
Para converter → (em) Multiplicar por
Polegada (pol/ inch) → metro (m) 0,
Pé (ft) → polegada (pol/inch)^12
milha terrestre (mi) → metro (m) 1.
milha náutica (n.mi) → metro (m) 1.
Litro (l) → metro cúbico (m
3 ) 10
galão dos E.U.A (US gal)→ Litro (l) 3,
galão da Inglaterra → Litro (l) 4,
quilograma-força (kgf) → newton (N) 9,
libra-massa (lb) → quilograna (kg) 0,
Tonelada (t) → quilograna (kg) 1.
libra-força (lbf) → newton (N) 4,
Atmosfera (atm) → pascal (Pa) 101.
libra-força por polegada quadrada (lbf/pol
2 ) → pascal (Pa) 6.
quilograma-força por centímetro quadrado (kgf/cm
2 ) → pascal (Pa) (9,81 x 104)
Bar (bar) → pascal (Pa) 105
caloria (cal) → joule (J) 4,
unidade térmica inglesa (BTU) → joule (J) 1.
watt-hora (Wh) → joule (J) 3.
Cavalo-vapor (CV) → watt (W) 736
Horse-power (HP) → watt (W) 746
BTU por hora (BTU/h) → watt (W) 0,
tonelada de refrigeração (TR) → BTU por hora (BTU/h) 12.
libra (lb) → Gerama (g) 453,
Metro por segundo (m/s) → quilometro por hora (km/h) 3,
newton por litro (N/l)→ Newton por metro cúbico (N/m
3 ) 1000(
3 )
Bar (bar) → milimetro de mercúrio (mmHg) 750,
Metro cúbico por ssegundo (m
3
/s)→ metro cúbico hora (m
3
h) 3600
Dina (dina) → newton (N) 100000(
5
)
Quilograma força (kgf) → libra-força (lbf) 2,
Newton metro (Nm) → quilograma-força metro (kgfm) 9,
Capítulo III – Considerações finais e referências bibliográficas
3.1. Conclusão
As grandezas fisiicas são divididas em dois grupos, que são grandezas escalares e grandezas
vectorias. As grandezas esccalares precisam apenas do módulo e unidade para serem
compreendido, enqueto as grandezas vectorias alem do módulo também precisam de direção e
sentido para serem compreendido. As grandezas físicas apresentam unidades no sistema
internacional que identifica a grandeza. Existem dois grupos de unidades as unidades
fundamentais e unidades derivadas. Nas unidades fundamentais encontramos sete (7) unidades
fundamentais do sistema internacional (SI), que sao responsaveis pela existencia de outras
grandezas que são designadas de grandeza derivadas do sistema internacional. As unidades
podem ser convertidas usando três métodos que são: Substituição de múltiplos/submúltiplos,
Tabelas e Regra de três simples. Usando esses três métodos podem sair de uma unidade para
outra.
3.2. Referências bibliográficas
MARQUES, Gil. Fundamentos da Matemática II-granddezas escalares e vectoriais.
MILANESE, Fernando. Grandezas Físicas e suas Unidades. Araranguá, 2008
Bombas submersas JVP. Manual para conversão de unidades. Brazil
