Usuário(a):Aline Marques Rodrigues/Testes

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Sistema Internacional de Unidades[1][2] (sigla SI, do francês Système international d'unités) é a forma moderna do sistema métrico e é geralmente um sistema de unidades de medida concebido em torno de sete unidades básicas e da conveniência do número dez. É o sistema de medição mais usado do mundo, tanto no comércio todos os dias e na ciência. O SI é um conjunto sistematizado e padronizado de definições para unidades de medida, utilizado em quase todo o mundo moderno, que visa a uniformizar e facilitar as medições e as relações internacionais daí decorrentes.

O antigo sistema métrico incluía vários grupos de unidades. O SI foi desenvolvido em 1960 do antigo sistema metro-quilograma-segundo, ao invés do sistema centímetro-grama-segundo, que, por sua vez, teve algumas variações. Visto que o SI não é estático, as unidades são criadas e as definições são modificadas por meio de acordos internacionais entre as muitas nações conforme a tecnologia de medição avança e a precisão das medições aumenta.

O sistema tem sido quase universalmente adotado. As três principais exceções são a Myanmar, a Libéria e os Estados Unidos. O Reino Unido adotou oficialmente o Sistema Internacional de Unidades, mas não com a intenção de substituir totalmente as medidas habituais.


História[editar | editar código-fonte]

Para efetuar medidas é necessário fazer uma padronização, escolhendo unidades para cada grandeza. Antes da instituição do Sistema Métrico Decimal, as unidades de medida eram definidas de maneira arbitrária, variando de um país para outro, dificultando as transações comerciais e o intercâmbio científico entre eles. As unidades de comprimento, por exemplo, eram quase sempre derivadas das partes do corpo do rei de cada país: a jarda, o , a polegada e outras. Até hoje, estas unidades são usadas nos Estados Unidos, embora definidas de uma maneira menos individual, mas através de padrões restritos às dimensões do meio em que vivem e não mais as variáveis desses indivíduos.[3][4]

Em 1585, o matemático flamengo Simon Stevin publicou um pequeno panfleto chamado La Thiende, no qual ele apresentou uma conta elementar e completa de frações decimais e sua utilização diária. Embora ele não tenha inventado as frações decimais e sua notação, ele estabeleceu seu uso na matemática do dia-a-dia. Ele declarou que a introdução universal da cunhagem decimal, medidas e pesos seria apenas uma questão de tempo. No mesmo ano, ele escreveu La Disme sobre o mesmo assunto.[3][4]

Há registros de que a primeira ideia de um sistema métrico seja de John Wilkins, primeiro secretário da Royal Society de Londres em 1668, porém a ideia não vingou e a Inglaterra continuou com os diferentes sistemas de pesos e medidas.[3][4]

Foi na França onde a ideia de um sistema unificado saiu do papel. A proliferação dos diferentes sistemas de medidas foi uma das causas mais frequentes de litígios entre comerciantes, cidadãos e cobradores de impostos. Com o país unificado com uma moeda única e um mercado nacional havia um forte incentivo econômico para romper com essa situação e padronizar um sistema de medidas. O problema inconsistente não era as diferentes unidades, mas os diferentes tamanhos das unidades. Ao invés de simplesmente padronizar o tamanho das unidades existentes, os líderes da Assembleia Nacional Constituinte Francesa decidiram que um sistema completamente novo deveria ser adotado.[3][4]

O Governo Francês fez um pedido à Academia Francesa de Ciências para que criasse um sistema de medidas baseadas em uma constante não arbitrária. Após esse pedido, um grupo de investigadores franceses, composto de físicos, astrônomos e agrimensores, deu início a esta tarefa, definindo assim que a unidade de comprimento metro deveria corresponder a uma determinada fração da circunferência da Terra e correspondente também a um intervalo de graus do meridiano terrestre. Em 22 de junho de 1799 foi depositado, nos Arquivos da República em Paris, dois protótipos de platina iridiada, que representam o metro e o quilograma, ainda hoje conservados no Escritório Internacional de Pesos e Medidas (Bureau international des poids et mesures) na França.[3][4]

Em 20 de maio de 1875 um tratado internacional conhecido como Convention du Mètre (Convenção do Metro), foi assinado por 17 Estados. Este tratado estabeleceu as seguintes organizações para conduzir as atividades internacionais em matéria de um sistema uniforme de medidas:

  • Conférence Générale des Poids et mesures (CGPM), uma conferência intergovernamental de delegados oficiais dos países membros e da autoridade suprema para todas as ações;
  • Comité international des poids et mesures (CIPM), composta por cientistas e metrologistas, que prepara e executa as decisões da CGPM e é responsável pela supervisão do Bureau Internacional de Pesos e Medidas;
  • Bureau International des Poids et mesures (BIPM), um laboratório permanente e centro mundial da metrologia científica, as atividades que incluem o estabelecimento de normas de base e as escalas das quantidades de capital físico e manutenção dos padrões protótipo internacional.[3][4]

Em 1889, a 1ª CGPM definiu os protótipos internacionais de metro e quilograma e as próximas conferências definiram as demais unidades que hoje são as bases do SI. A partir da criação destas organizações todo e qualquer assunto relacionado a medição são de sua responsabilidade. Mais tarde, a CGPM estabeleceu que o sistema métrico internacional seria designado Sistema Internacional, com abreviatura SI em todos os idiomas. O SI foi adotado globalmente por praticamente todos os países. As três exceções são Myanmar, Libéria e os Estados Unidos. Com o passar do tempo outras unidades foram adicionadas ao SI nas posteriores CGPMs: ampère (corrente elétrica) em 1946, kelvin (temperatura absoluta) e candela (luminosidade) em 1954 e mol (quantidade de matéria) em 1971.[3][4]

Em novembro de 2018, durante a 26ª reunião da Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM)[5], a Metrologia deu um passo histórico, pois o BIPM[6] revisou as definições para o kilograma, ampére, kelvin e mol, (quatro das sete unidades de medida em que se baseia o Sistema Internacional de Unidades - SI). Essa revisão se tornou efetiva a partir de 20 de maio de 2019[7][8].

Redefinição do SI[editar | editar código-fonte]

No sistema em vigor até 19 maio de 2019, os valores das constantes fundamentais eram determinados a partir de experimentos. O kilograma era definido a partir de um protótipo internacional, um cilindro de uma liga de platina e irídio e essa era a unidade utilizada para determinar a massa de um próton, de um elétron ou de outras partículas elementares. Isso levava à situação notável de que os valores das constantes fundamentais estavam em um estado permanente de mudança, já que nossas capacidades de medição eram refletidas nesses valores. A cada quatro anos, para citar um exemplo, um novo valor numérico era atribuído à carga de um elétron. Na realidade, a carga em si não mudou de maneira alguma. O que mudava era meramente nossa capacidade na arte de medir e, portanto, nossa compreensão do mundo.[9]

Em nosso mundo de alta tecnologia, no qual o nanometro há muito tempo se tornou comum, qualquer mudança de tamanho em um protótipo têm um impacto significativo na definição de uma unidade e, portanto, deve ser evitada. A menor variação na temperatura leva a uma mudança no comprimento do protótipo, e os resultados ficariam ainda piores caso o protótipo fosse danificado. A solução para esse problema é evitar o uso de uma medida material, como um protótipo, para definir uma unidade e buscar uma constante fundamental. As constantes fundamentais são propriedades físicas invariantes, como a velocidade da luz ou a carga de um elétron.[9]



Veja como eram e como ficaram as unidades de base do SI, após a redefinição.[7][8] [10][11][12]

Unidade do SI Até 19 de maio de 2019 A partir de 20 de maio de 2019
metro (m)

Grandeza comprimento

Comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo. Comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo.
kilograma (kg)

Grandeza massa

Kilograma equivalente à massa do protótipo internacional do kilograma, que é um cilindro de uma liga de platina e irídio com 39 milimetros de diâmetro e 39 milimetros de altura cuja massa deve ser igual a 1 decímetro cúbico de água destilada à 4,44°C. Definido nos termos da constante de Planck, assegurando estabilidade de longo prazo à unidade de massa do SI (a definição deixou de ser baseada no protótipo de platina-irídio). Sua realização pode ser realizada por qualquer método viável (exemplos: balança de Kibble – watt – ou o método da determinação da constante de Avogadro, por meio da estimativa do número de átomos em uma esfera de silício).
segundo (s)

Grandeza tempo

Equivalente à duração de 9 192 631 770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133. Equivalente à duração de 9 192 631 770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133.
ampère (A)

Grandeza corrente elétrica

Equivalente à intensidade de uma corrente elétrica constante que, se mantida em dois condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de seção circular desprezível, e situados à distância de 1 metro entre si, no vácuo, produz entre estes condutores uma força igual a 2 x 10-7 newton por metro de comprimento. Definido a partir da carga do elétron e sua redefinição não afeta a grande maioria dos usuários de medições. O volt e o ohm são definidos a partir da carga do elétron e da constante de Planck; o volt mudou cerca de 0,1 parte por milhão e o ohm ainda menos.
kelvin (K) Grandeza temperatura Definida como 1⁄273,16 da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da água, ou seja, ao ponto triplo da água correspondem 273,16 kelvin.

Obs.: Em termodinâmica, o ponto triplo é um estado particular de uma substância determinado por valores de temperatura e pressão, no qual as três fases de agregação da substância (sólido, líquido e gasoso) coexistem em equilíbrio. Isso acontece quando a água está a uma temperatura de 0,01ºC e a uma pressão de 0.0060373 atm.

Sua redefinição é nos termos da constante de Boltzmann e não tem efeito imediato na medição prática de temperatura ou na rastreabilidade dessas medições e, para a maioria dos usuários, passa despercebida. A redefinição assenta as bases para futuros aprimoramentos na medição. Uma definição livre de materialização e de limitações tecnológicas permite o desenvolvimento de novas técnicas, aperfeiçoadas, para tornar as medições rastreáveis ao SI, especialmente em temperaturas extremas.
mol (mol)

Grandeza Quantidade de substância

Equivalente à quantidade de substância de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos átomos existem em 0,012 kilograma de carbono 12. Foi redefinido respeitando uma quantidade específica de entidades (tipicamente átomos ou moléculas) e não depende mais da unidade de massa, o kilograma. A rastreabilidade continua podendo ser estabelecida por meio das técnicas já existentes, incluindo o uso de medição de massa juntamente com tabelas de pesos atômicos e a constante de massa molar (que continuará sendo aproximadamente 1 g/mol). Os pesos atômicos não foram afetados pela mudança. A variação na incerteza é tão pequena que não vai requer nenhuma mudança nas medições.
candela (cd)

Grandeza Intensidade Luminosa

Equivalente à intensidade luminosa, numa dada direção, emitida por uma fonte de radiação monocromática de frequência igual a 540x1012 Hz e cuja intensidade energética radiante, na mesma direção, é de 1⁄683 Watt por esterradiano. Equivalente à intensidade luminosa, numa dada direção, emitida por uma fonte de radiação monocromática de frequência igual a 540x1012 Hz e cuja intensidade energética radiante, na mesma direção, é de 1⁄683 Watt por esterradiano.

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. Sistema internacional de Unidades - 1ª Edição Brasileira da 8ª Edição do BIPM
  2. Suplemento 2014: Atualizações para a 1ª Edição Brasileira (2012) referente a 8ª Edição do BIPM (2006) da Brochura SI
  3. a b c d e f g Inmetro: Unidades Legais de Medida - Sistema Internacional de Unidades
  4. a b c d e f g História do SI publicada no site do BIPM
  5. «BIPM - Resolution 1 of the 26th CGPM». www.bipm.org. Consultado em 4 de fevereiro de 2021 
  6. Bureau International des Poids et Mesures
  7. a b Inmetro - Redefinição do SI
  8. a b Alves, Luciana e Sá; Rocha, Gelson (2019). «O Novo Sistema Internacional de Unidades» (PDF). Sociedade Brasileira de Metrologia e Sociedade Brasileira de Física. Consultado em 4 de fevereiro de 2021 
  9. a b Este artigo incorpora texto disponível sob licença cc-by-sa-4.0 da obra: O Novo Sistema Internacional de Unidades - SI
  10. Cartilha o Novo Sistema Internacional de Unidades - SI
  11. Sociedade Brasileira de Metrologia
  12. «BIPM - SI Brochure». www.bipm.org. Consultado em 4 de fevereiro de 2021