O sistema inglês x o S.I & medidas agrárias.

1.4 O homem como medida

polegada

sementes de cevada

Conjunto de pesos que usa a libra e a onça como unidades de massa

eram referências comuns, pois ficava fácil chegar-se a uma medida que podia ser verificada por qualquer pessoa. Foi assim que surgiram medidas padrão como o cúbito, a braça, a jarda e o pé, como mostrado na figura ao lado e nas várias situações no box abaixo. Como as pessoas têm tamanhos diferentes, claramente havia a necessidade de um sistema de medidas mais seguro e universal, sobretudo para facilitar e tornar mais justas as transações comerciais, além de garantir a coerência e confiança das medições. Desde a Idade Média até meados do século 18, as unidades eram decretadas pelo soberano de um país, com base no corpo humano ou objetos do cotidiano, sendo usadas quase que regionalmente. As tentativas de se estabelecer um padrão para as medidas foram aos poucos acontecendo em alguns países europeus, no século XII na Inglaterra foram estabelecidas algumas unidades para o comprimento e a capacidade, como a jarda e o galão. Com a Revolução Francesa, no fim do século 18, veio o abandono dos pés, braças, palmos, jardas e milhas em favor de uma medida criada a partir das dimensões do planeta Terra. Para ser mais exato, foi utilizado como base uma fração do comprimento do meridiano terrestre. Com a definição do metro, também veio a definição do quilograma: A massa de um decímetro cúbico de água, a uma temperatura de 4°C.

1.4.b O Sistema Métrico Decimal: como base uma “constante natural”.

O sistema métrico decimal foi criado após a revolução francesa. A Convenção do Metro foi assinada por representantes de 17 (dezessete) países, entre eles o Brasil, em 20 de maio de 1875, em Paris. Com ela, a criação do Sistema Métrico Decimal foi o passo inicial para a criação do Sistema Internacional de Unidades (SI), ocorrida durante a 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), realizada em 1960. O Sistema Internacional de Unidades desempenha um importante papel nas medições. O uso das mesmas unidades de medida entre diferentes países e corporações permite compreender de forma clara os valores expressos nos processos de medição, possibilitando, por exemplo, a fabricação de produtos de acordo com as especificações técnicas, com dimensões exatas e valores reconhecidos em qualquer parte do planeta.

Texto adaptado de: PTB Info Sheet – The new International System of Units (SI), disponivel em: https://www.ptb.de/cms/en/presseaktuelles/brochures/brochures-on-the-international-system-of-units-si.html Redação e adaptação: Luciana e Sá Alves e Gelson Rocha Referências: Brandi, Humberto, A redefinição das unidades do Sistema Internacional, o SI. Na medida, Inmetro, 2018, disponível em: http://rweb01s.inmetro.gov.br/imprensa/namedida/2018/edicao015-editorial-brandi.asp Bureau international des poids et mesures, The International System of Units (SI), 9th edition, 2019, disponível em: https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9.pdf

O homem como medida . . .

Passo

A Vara

A Braça

O pé

A Jarda

Unidades do sistema inglês

1.4.c Por que usar o SI? A necessidade de unidades de medida universais é claramente evidenciada em muitas indústrias modernas, como as indústrias automobilísticas ou de produção de aviões, em que o produto final costuma ser uma montagem de peças e equipamentos produzidos por diferentes corporações. Na confecção dessas peças é necessário realizar e expressar as medições em unidades que sejam compreendidas tanto pelo fabricante da peça quanto pela montadora. Assim, a montagem final de automóveis e aviões só é possível se a fabricação das peças e componentes, produzidos por diferentes indústrias, de diferentes países, estiver amparada por unidades de medida universais, de fácil compreensão por todos os setores envolvidos na montagem do produto final. O SI possui sete unidades de base: o metro (comprimento), o kilograma (massa), o segundo (tempo), o ampere (corrente elétrica), o kelvin (temperatura termodinâmica), o mol (quantidade de substância) e a candela (intensidade luminosa). Um sistema prático, coerente e mundialmente aceito nas relações internacionais, no ensino e nas pesquisas científicas, que evolui continuamente para refletir as melhores práticas de medição. O SI é o sistema de unidades adotado pela maioria dos países, conforme pode ser verificado no mapa da figura acima.

As primeiras definições de constantes “naturais”

As constantes fundamentais são propriedades físicas invariantes, como a velocidade da luz ou a carga de um elétron. As pesquisas para relacionar constantes fundamentais e unidades de base do SI iniciaram pela definição do metro e do segundo. O quilograma era a última unidade de base que ainda dependia de um protótipo e precisava ser definida com a utilização de uma constante fundamental. O novo SI, com todas as unidades definidas a partir de constantes fundamentais, foi adotado oficialmente em 20 de maio de 2019, uma data muito simbólica: o Dia Mundial da Metrologia, o aniversário da Convenção do Metro. Essa decisão foi aprovada na 26ª Conferência Geral sobre Pesos e Medidas (CGPM), ocorrida no mês de novembro de 2018. A definição do quilograma foi decidida por um experimento chamado “ balança de watt” e que relacionou o quilograma à constante de Planck h. Um outro experimento relacionava uma massa macroscópica com a massa de um átomo e foi chamado de “experiência de Avogadro”. No novo SI, a diferenciação em unidades de base e unidades derivadas, por exemplo, não é mais necessária. Todas as unidades são "derivadas" das constantes fundamentais, desse ponto de vista, são todas equivalentes. Mas, por questões históricas podem continuar sendo adotadas. Para o público em geral, a boa notícia sobre o SI é que a vida continuará como de costume. Medições cotidianas realizadas após a adoção das novas definições não serão diferentes do que as realizadas antes da adoção do novo SI. As mudanças no sistema do SI passarão despercebidas em nosso dia a dia. A medição de energia elétrica, a balança do supermercado e a bomba no posto de combustível funcionarão exatamente da mesma maneira após as novas definições entrarem em vigor. O hemograma completo em um laboratório médico, a máquina de medição de coordenadas em grande escala na indústria, a conta de água, bem como outras medições usuais não fornecerão valores diferentes com as novas definições. Do ponto de vista prático, as mudanças terão impacto somente nos Institutos Nacionais de metrologia e em todas as atividades que requerem incertezas e exatidão da mesma ordem das que afetarão as unidades. No entanto, para o público em geral as mudanças serão imperceptíveis. As sete unidades de base do SI fornecem as referências que permitem definir todas as unidades de medida do Sistema Internacional. Com o progresso da ciência e com o aprimoramento dos métodos de medição, como aconteceu antes, foi necessário revisar, redefinir ou aprimorar as suas definições. Na imagem abaixo podemos ver para cada uma das atuais sete unidades de base do SI definidas por valores ditados pela natureza: • O segundo, unidade de tempo definida a partir do valor numérico fixo da frequência de transição do césio 133. • O metro, unidade de comprimento definida a partir do valor numérico fixo da velocidade da luz no vácuo. • O quilograma, unidade de massa definida a partir do valor numérico fixo da constante de Planck. • O ampere, unidade de corrente elétrica definida a partir do valor numérico fixo da carga elementar e • O kelvin, unidade de temperatura termodinâmica definida a partir do valor numérico fixo da constante de Boltzmann. • O mol, unidade de quantidade de substância definida a partir do valor numérico fixo da constante de Avogadro. • A candela, unidade de intensidade luminosa definida a partir do valor numérico da eficácia luminosa da radiação monocromática.

Na lista abaixo, são apresentadas as novas definições para as sete unidades fundamentais, como: o kilograma (ou quilograma), ampere, kelvin, mol, segundo, metro e candela.

1.4.d Quais foram as últimas mudanças no SI ? O que mudou ?

1.4.a Introdução

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. Em 1900, Max Planck, ao formular sua lei da radiação, já trazia as ideias de “constantes” e de “unidades naturais de medida” que seriam válidas para “todos os tempos e para todas as civilizações, mesmo extraterrestres e não-humanas”.

O ser humano, através dos tempos, sempre sentiu a necessidade de medir. Realizamos medições com muita naturalidade em praticamente tudo que fazemos em nosso dia a dia. Por muito tempo, cada povo teve o seu próprio sistema de medidas e, em geral, as unidades de medidas primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano, conhecidas como medidas antropomórficas, que

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