Existem vantagens relativas associadas ao uso do sistema mètrico cm relação ao sistema inglếs no que se refere às
unidades de comprimento, massa, força e temperatura? Em caso afirmativo, explique quais saio clas.
unidades de comprimento, massa, força e temperatura? Em caso afirmativo, explique quais saio clas.
Passo 1
O enunciado pergunta se, comparado ao sistema inglês (imperial), o sistema métrico (SI) traz vantagens nas unidades de comprimento, massa, força e temperatura. Vamos ver que o SI é um sistema decimal e coerente, enquanto o imperial não é, e como isso facilita conversões e o uso em equações.
Passo 2
No SI as unidades de comprimento seguem potências de
: milímetro, centímetro, metro, quilômetro, etc.
Isso significa que converter, por exemplo, de para
é só multiplicar por
.
No sistema inglês temos ,
,
,
com razões não decimais (
,
,
), o que complica cálculos manuais e automáticos.
Isso significa que converter, por exemplo, de
No sistema inglês temos
Passo 3
Para massa o SI usa grama e quilograma, também em escala decimal (
).
No imperial há a libra ( ) e a slug (
), e converter libra para slug envolve fatores envolvendo a aceleração da gravidade e constantes de conversão, tornando tudo menos direto.
No imperial há a libra (
Passo 4
No SI a força é definida coerentemente pela segunda lei de Newton:
e a unidade resultante é o newton, com
Não há fatores extras.
No sistema inglês surge a libra-força ( ) e a slug, de modo que
No sistema inglês surge a libra-força (
mas precisa de um fator de conversão
para casar massa e força, o que atrapalha o uso direto de
.
Passo 5
Na temperatura o SI adota o grau Celsius e o kelvin, e a diferença de um grau Celsius é exatamente igual a um kelvin.
Para converter de Celsius a Kelvin basta
Para converter de Celsius a Kelvin basta
No imperial usa-se o grau Fahrenheit, cuja escala tem passo de
de um grau Celsius e ponto zero deslocado por
unidades, de modo que
o que é menos intuitivo e não decimal.
Passo 6
Em resumo, as vantagens do sistema métrico (SI) são:
escala decimal uniforme para todas as grandezas,
coerência entre unidades básicas e derivadas (sem fatores extras em leis físicas),
conversões simples via potências de
,
escala de temperatura com passo uniforme (Celsius–Kelvin).
Resposta
Sim. O sistema métrico é decimal e coerente:
(a) Comprimento e massa se convertem por potências de .
(b) A força resulta diretamente de sem constantes de conversão extras.
(c) A escala Celsius–Kelvin usa passo uniforme e conversão simples.
(a) Comprimento e massa se convertem por potências de
(b) A força resulta diretamente de
(c) A escala Celsius–Kelvin usa passo uniforme e conversão simples.