Para cada grandeza física listada, indique as dimensões usando a massa como a dimensão primária, e dê as unidades SI e Inglesas:
Energia
Energia
Passo 1
Beleza, o enunciado pede só uma coisa: para a grandeza “Energia” a gente tem que indicar
- as dimensões (usando massa, comprimento e tempo como primárias)
- a unidade SI
- a unidade Inglesa.
Isso é um exercício de análise dimensional e de conhecer as unidades de energia. Vou explicar tudo do zero, sem pular etapas.
Passo 2
Antes de achar as dimensões, vamos lembrar o que é energia. Energia é a capacidade de um corpo executar trabalho. O trabalho (
) é definido como força vezes deslocamento:
Então, para achar a dimensão de energia, primeiro a gente descobre a dimensão de força e depois multiplica pela distância percorrida.
Passo 3
Dimensão da força
- Força
vem da segunda lei de Newton: onde é massa e é aceleração. - Aceleração (
) é variação de velocidade por tempo, então tem dimensão - Logo, a dimensão de
é
Agora, energia
= força
deslocamento
:
Passo 4
Unidade SI
- A unidade de massa é o quilograma (kg)
- A unidade de comprimento é o metro (m)
- A unidade de tempo é o segundo (s)
Logo, em SI:
Passo 5
Unidade Inglesa
Na prática usa-se o pé-libra-força (foot-pound force), abreviado ft·lbf:
Na prática usa-se o pé-libra-força (foot-pound force), abreviado ft·lbf:
Resposta
Dimensão:
Unidade SI: joule (J) =
Unidade Inglesa: foot-pound force (ft·lbf)
Unidade SI: joule (J) =
Unidade Inglesa: foot-pound force (ft·lbf)