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domingo, 3 de julho de 2011

Sistemas de Medidas ,Comprimentos, Massa e Capacidade

Sistemas de Medidas

Unidades de medida ou sistemas de medida é um tema bastante presente em concursos públicos e por isto é mais um dos assuntos tratados em nosso site.
Para podermos comparar um valor com outro, utilizamos uma grandeza predefinida como referência, grandeza esta chamada de unidade padrão.
As unidades de medida padrão que nós brasileiros utilizamos com maior frequencia são o grama, o litro e o metro, assim como o metro quadrado e o metro cúbico.
Além destas também fazemos uso de outras unidades de medida para realizarmos, por exemplo a medição de tempo, de temperatura ou de ângulo.
Dependendo da unidade de medida que estamos utilizando, a unidade em si ou é muito grande ou muito pequena, neste caso então utilizamos os seus múltiplos ou submúltiplos. O grama geralmente é uma unidade muito pequena para o uso cotidiano, por isto em geral utilizamos o quilograma, assim como em geral utilizamos o mililitro ao invés da própria unidade litro, quando o assunto é bebidas por exemplo.

Múltiplos e Submúltiplos

Os múltiplos e submúltiplos mais frequentemente utilizados estão expostos na tabela a seguir:

Tabela de Múltiplos e Submúltiplos mais Utilizados das Unidades de Medida

Múltiplos Submúltiplos
múltiplosiglarelação com a unidade submúltiplosiglarelação com a unidade
quilokmil vezes a unidade deciddécima parte da unidade
hectohcem vezes a unidade centiccentésima parte da unidade
decadadez vezes a unidade milimmilésima parte da unidade
Abaixo temos a tabela completa com todos os múltiplos e submúltiplos definidos:

Tabela Completa de Múltiplos e Submúltiplos das Unidades de Medida

Múltiplos Submúltiplos
múltiplosiglafator multiplicador submúltiplosiglafator multiplicador
yottay1 000 000 000 000 000 000 000 000 decid0,01
zettaZ1 000 000 000 000 000 000 000 centic0,01
exaE1 000 000 000 000 000 000 milim0,001
petaP1 000 000 000 000 000 microµ0,000 001
teraT1 000 000 000 000 nanon0,000 000 001
gigaG1 000 000 000 picop0,000 000 000 001
megaM1 000 000 femtof0,000 000 000 000 001
quilok1 000 attoa0,000 000 000 000 000 001
hectoh100 zeptoz0,000 000 000 000 000 000 001
decada10 yoctoy0,000 000 000 000 000 000 000 001


Utilização das Unidades de Medida

Quando estamos interessados em saber a quantidade de líquido que cabe em um recipiente, na verdade estamos interessados em saber a sua capacidade. O volume interno de um recipiente é chamado de capacidade. A unidade de medida utilizada na medição de capacidades é o litro.
Se estivéssemos interessados em saber o volume do recipiente em si, a unidade de medida utilizada nesta medição seria o metro cúbico.
Para ladrilharmos um cômodo de uma casa, é necessário que saibamos a área deste cômodo. Áreas são medidas em metros quadrados.
Para sabermos o comprimento de uma corda, é necessário que a meçamos. Nesta medição a unidade de medida utilizada será o metro ou metro linear.
Se você for fazer uma saborosa torta de chocolate, precisará comprar cacau e o mesmo será pesado para medirmos a massa desejada. A unidade de medida de massa é o grama.
Veja a tabela a seguir na qual agrupamos estas principais unidades de medida, seus múltiplos e submúltiplos do Sistema Métrico Decimal, segundo o Sistema Internacional de Unidades - SI:

Subconjunto de Unidades de Medida do Sistema Métrico Decimal

Medida deGrandezaFatorMúltiplosUnidadeSubmúltiplos
CapacidadeLitro10klhldalldlclml
VolumeMetro Cúbico1000km3hm3dam3m3dm3cm3mm3
ÁreaMetro Quadrado100km2hm2dam2m2dm2cm2mm2
ComprimentoMetro10kmhmdammdmcmmm
MassaGrama10kghgdaggdgcgmg
   
Observe que as setas que apontam para a direita indicam uma multiplicação pelo fator multiplicador (10, 100 ou 1000 dependendo da unidade de medida), assim como as setas que apontam para a esquerda indicam uma divisão também pelo fator.
A conversão de uma unidade para outra unidade dentro da mesma grandeza é realizada multiplicando-se ou dividindo-se o seu valor pelo fator de conversão, dependendo da unidade original estar à esquerda ou à direita da unidade a que se pretende chegar, tantas vezes quantos forem o número de níveis de uma unidade a outra.

Exemplos de Conversão entre Unidades de Medida

EnunciadoConverta 2,5 metros em centímetros
Para convertermos 2,5 metros em centímetros, devemos multiplicar (porque na tabela metro está à esquerda de centímetro) 2,5 por 10 duas vezes, pois para passarmos de metros para centímetros saltamos dois níveis à direita. Primeiro passamos de metros para decímetros e depois de decímetros para centímetros:

Isto equivale a passar a vírgula duas casas para a direita.
Portanto:
Resposta2,5 m é igual a 250 cm
EnunciadoPasse 5.200 gramas para quilogramas
Para passarmos 5.200 gramas para quilogramas, devemos dividir (porque na tabela grama está à direita de quilograma) 5.200 por 10 três vezes, pois para passarmos de gramas para quilogramas saltamos três níveis à esquerda. Primeiro passamos de grama para decagrama, depois de decagrama para hectograma e finalmente de hectograma para quilograma:

Isto equivale a passar a vírgula três casas para a esquerda.
Portanto:
Resposta5.200 g é igual a 5,2 kg
EnunciadoQuantos centilitros equivalem a 15 hl?
Para irmos de hectolitros a centilitros, passaremos quatro níveis à direita. Multiplicaremos então 15 por 10 quatro vezes:

Isto equivale a passar a vírgula quatro casas para a direita.
Portanto:
Resposta150.000 cl equivalem a 15 hl.
EnunciadoQuantos quilômetros cúbicos equivalem a 14 mm3?
Para passarmos de milímetros cúbicos para quilômetros cúbicos, passaremos seis níveis à esquerda. Dividiremos então 14 por 1000 seis vezes:

Portanto:
Resposta0,000000000000000014 km3, ou a 1,4 x 10-17 km3 se expresso em notação científica equivalem a 14 mm3.
EnunciadoPasse 50 dm2 para hectometros quadrados
Para passarmos de decímetros quadrados para hectometros quadrados, passaremos três níveis à esquerda. Dividiremos então por 100 três vezes:

Isto equivale a passar a vírgula seis casas para a esquerda.
Portanto:
Resposta50 dm2 é igual a 0,00005 hm2

Equivalência entre medidas de volume e medidas de capacidade

Um cubo com aresta de 10 cm terá um volume de 1.000 cm3, medida esta equivalente a 1 l.
Como 1.000 cm3 equivalem a 1 dm3, temos que 1 dm3 equivale a 1 l.
Como um litro equivale a 1.000 ml, podemos afirmar que 1 cm3 equivale a 1 ml.
1.000 dm3 equivalem a 1 m3, portanto 1 m3 é equivalente a 1.000 l, que equivalem a 1 kl.

Exemplos de Conversão entre Medidas de Volume e Medidas de Capacidade

EnunciadoQuantos decalitros equivalem a 1 m3?
Sabemos que 1 m3 equivale a 1.000 l, portanto para convertermos de litros a decalitros, passaremos um nível à esquerda. Dividiremos então 1.000 por 10 apenas uma vez:

Isto equivale a passar a vírgula uma casa para a esquerda.
Poderíamos também raciocinar da seguinte forma:
Como 1 m3 equivale a 1 kl, basta fazermos a conversão de 1 kl para decalitros, quando então passaremos dois níveis à direita. Multiplicaremos então 1 por 10 duas vezes:

Portanto:
Resposta100 dal equivalem a 1 m3.
Enunciado348 mm3 equivalem a quantos decilitros?
Como 1 cm3 equivale a 1 ml, é melhor dividirmos 348 mm3 por mil, para obtermos o seu equivalente em centimetros cúbicos: 0,348 cm3. Logo 348 mm3 equivale a 0,348 ml, já que cm3 e ml se equivalem.
Neste ponto já convertemos de uma unidade de medida de volume, para uma unidade de medida de capacidade.
Falta-nos passarmos de mililitros para decilitros, quando então passaremos dois níveis à esquerda. Dividiremos então por 10 duas vezes:

Logo:
Resposta348 mm3 equivalem a 0,00348 dl.

Dúvidas Frequentes

Notei que com muita frequência esta página é acessada através do resultado de pesquisas semelhantes a estas nos sites de buscas:
Um metro cúbico equivale a quantos metros quadrados?
Converter medidas em decilitros para gramas.
Quantos litros cabem em um metro quadrado?
Como passar litros para milímetros?
Quantos centímetros lineares há em um metro quadrado?
Conversão de litros para gramas.
Um centímetro corresponde a quantos litros?
Como passar de centímetros quadrados para mililitros?
Quantos mililitros tem um centímetro?
Transformar m3 em metro linear.
Quanto vale um centímetro cúbico em gramas?
Você consegue notar algum problema nestas pesquisas?
O problema é que elas buscam a conversão entre unidades de medidas incompatíveis, como por exemplo, a conversão de metro cúbico para metro quadrado. A primeira é uma unidade de medida de volume e a segunda é uma unidade de medida de área, por isto são incompatíveis e não existe conversão de uma unidade para a outra.
Então todas as conversões acima não são possíveis de se realizar, a não que se tenha outras informações, como a densidade do material na última questão, mas isto já uma outra disciplina.
Acredito que a razão destas dúvidas é o fato de o estudante não conseguir discernir claramente o que são comprimento, área, volume e capacidade, por isto vou procurar esclarecer tais conceitos com maiores detalhes.

Comprimento

Vamos entender o que é uma medida de comprimento analisando o cubo ao lado.
Caso você não saiba ou não se lembre, as arestas de um cubo são as linhas originadas pelo encontro de suas faces.
Nosso cubo em estudo possui doze arestas, sendo onze pretas e uma vermelha.
Como todas as seis faces de um cubo são formadas por quadrados iguais, todas as suas arestas possuem o mesmo tamanho.
Pela figura identificamos que a aresta vermelha, e também as demais, já que são todas iguais, tem uma medida linear de 5 cm. Esta é a medida do seu comprimento.
Já que a aresta vermelha esta na posição vertical, podemos utilizá-la para medir a altura do cubo, ou seja, ele mede 5 cm de altura.
Utilizamos medidas de comprimento para a medição de alturas, larguras, profundidades. Como você pode notar, todos estes exemplos tem apenas uma dimensão. A aresta do cubo só tem uma dimensão, você tem como medir o seu comprimento, mas não a sua espessura, por exemplo.
Comprimentos são extensões unidimensionais.

Área ou Superfície

Agora o nosso cubo tem a sua face frontal em rosa.
Qual é a superfície desta face?
Quando falamos em superfície estamos falando em área.
Áreas são extensões bidimensionais, pois como podemos ver na figura, a face que estamos analisando possui uma altura de 5 cm e uma base, que por se tratar de um cubo, com a mesma medida.
Diferentemente da aresta que possui apenas uma dimensão, o seu comprimento, a área das faces possui duas dimensões, altura e base, por exemplo.
Como este cubo tem uma aresta de 5 cm, a área das suas faces será igual a 5 cm . 5 cm que é igual a (5 cm)2, igual a 52 cm2, ou seja, 25 cm2.
O expoente 2 do cm2 indica que esta é uma unidade de medida com duas dimensões, portanto não é uma unidade de medida linear que possui apenas uma dimensão.

Volume e Capacidade

Agora cubo está todo em rosa.
Qual é o volume deste cubo?
O volume é o espaço ocupado por um sólido. Normalmente para líquidos utilizamos o termo capacidade.
Nosso cubo possui altura, largura e profundidade, portanto, possui três dimensões.
Volumes são extensões tridimensionais. O volume do nosso cubo é obtido através do produto 5 cm . 5 cm . 5 cm que é igual a (5 cm)3, igual a 53 cm3 que resulta em 125 cm3.
O expoente 3 do cm3 nos diz que esta é uma unidade de medida com três dimensões, portanto não é uma unidade de medida linear que só possui uma dimensão, nem bidimensional que só possui duas.
Como unidades de capacidade também são unidades de volume, podemos estabelecer relações como, por exemplo, 1 cm3 equivale a 1 ml, o que nos permite transformações de unidade de medida de volume em unidades de medida de capacidade e vice-versa.
Conversões entre unidades de diferentes dimensões não são possíveis, por isto as conversões levantadas acima pelos internautas não são permitidas.



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