Unidade de base SI

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As sete unidades de base do SI
Símbolo Nome Quantidade base
s segundo Tempo
m metro comprimento
kg quilograma massa
UMA ampère corrente elétrica
K Kelvin temperatura termodinâmica
mol toupeira quantidade de substância
CD candela Intensidade luminosa

As unidades de base do SI são as unidades padrão de medida definidas pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) para as sete quantidades de base do que agora é conhecido como o Sistema Internacional de Quantidades : elas são notavelmente um conjunto básico do qual todas as outras unidades do SI podem ser derivado . As unidades e suas quantidades físicas são o segundo para o tempo , o metro para a medição do comprimento , o quilograma para a massa , o ampere para a corrente elétrica , o Kelvinpara temperatura , a toupeira para quantidade de substância e a candela para intensidade luminosa . As unidades básicas do SI são uma parte fundamental da metrologia moderna e, portanto, parte da base da ciência e tecnologia modernas.

As unidades básicas do SI formam um conjunto de dimensões mutuamente independentes, conforme exigido pela análise dimensional comumente empregada em ciência e tecnologia. [ citação necessária ]

Os nomes e símbolos das unidades de base do SI são escritos em minúsculas, exceto os símbolos daqueles com o nome de uma pessoa, que são escritos com uma letra inicial maiúscula. Por exemplo, o metro (US Inglês: metro ) tem o símbolo m, mas o kelvin tem símbolo K, porque ele é nomeado após Lord Kelvin eo ampere com o símbolo A tem o nome de André-Marie Ampère .

Várias outras unidades, como o litro (inglês dos EUA: litro ), a unidade astronômica e o elétronvolt , não fazem parte formalmente do SI, mas são aceitas para uso com o SI .

Definições [ editar ]

Em 20 de maio de 2019, como ato final da redefinição das unidades de base do SI em 2019 , o BIPM introduziu oficialmente as seguintes novas definições, substituindo as definições anteriores das unidades de base do SI .

Unidades de base SI
NomeSímboloMedirDefinição formal pós-2019 [1]Origem / justificativa históricaSímbolo de dimensão
segundosTempo"O segundo, símbolo s, é a unidade SI de tempo . É definido tomando o valor numérico fixo da frequência de césio ∆ ν Cs , a frequência de transição hiperfina de estado fundamental não perturbado do átomo de césio 133 , como9 192 631 770 quando expresso na unidade Hz, que é igual a s −1 . " [1]O dia é dividido em 24 horas, cada hora dividida em 60 minutos, cada minuto dividido em 60 segundos.
Um segundo é 1 / (24 × 60 × 60) do dia . Historicamente, este dia foi definido como o dia solar médio ; ou seja, o tempo médio entre duas ocorrências sucessivas do meio-dia solar aparente local .		T
metromcomprimento"O metro, símbolo m, é a unidade SI de comprimento . É definido tomando o valor numérico fixo da velocidade da luz no vácuo c como sendo299 792 458 quando expresso na unidade ms −1 , onde o segundo é definido em termos de ∆ ν Cs . " [1]1 / 10 000 000 da distância da Terra equador ao Pólo Norte medida no arco mediano por Paris .eu
quilogramakgmassa"O quilograma, símbolo kg, é a unidade SI de massa . É definido tomando o valor numérico fixo da constante de Planck h como sendo6,626 070 15 × 10 −34 quando expresso na unidade J s , que é igual a kg m 2 s −1 , onde o metro e o segundo são definidos em termos de ce ∆ ν Cs . " [1]A massa de um litro de água na temperatura do gelo derretendo. Um litro é um milésimo de um metro cúbico.M
ampèreUMAcorrente elétrica"O ampere, símbolo A, é a unidade SI de corrente elétrica . É definido tomando o valor numérico fixo da carga elementar e como sendo1,602 176 634 × 10 −19 quando expresso na unidade C, que é igual a A s , onde o segundo é definido em termos de ∆ ν Cs . " [1]O "Ampere Internacional" original foi definido eletroquimicamente como a corrente necessária para depositar 1,118 miligramas de prata por segundo de uma solução de nitrato de prata . Em comparação com o ampere SI, a diferença é de 0,015%. No entanto, a definição pré-2019 mais recente foi: "O ampere é aquela corrente constante que, se mantida em dois condutores paralelos retos de comprimento infinito, de seção transversal circular desprezível, e colocados um metro de distância no vácuo, produziria entre eles condutores uma força igual a2 × 10 -7 newtons por metro de comprimento. "Isso teve o efeito de definir a permeabilidade ao vácuo como
μ 0 =4 π × 10 −7  H / m ou N / A 2 ou T ⋅m / A ou Wb / (A⋅m) ou V ⋅ s / ( A ⋅m)
eu
KelvinKtemperatura termodinâmica"O Kelvin, símbolo K, é a unidade SI de temperatura termodinâmica . É definido tomando o valor numérico fixo da constante de Boltzmann k como sendo1,380 649 × 10 −23 quando expresso na unidade JK −1 , que é igual a kg m 2 s −2 K −1 , onde o quilograma, metro e segundo são definidos em termos de h , ce ∆ ν Cs . " [1]A escala Celsius : a escala Kelvin usa o grau Celsius para seu incremento de unidade, mas é uma escala termodinâmica (0 K é zero absoluto ).Θ
toupeiramolquantidade de substância"O mol, símbolo mol, é a unidade SI da quantidade de substância . Um mol contém exatamente 6,022 140 76 × 10 23 entidades elementares. Este número é o valor numérico fixo da constante de Avogadro , N A , quando expresso na unidade mol -1 e é chamado de número de Avogadro . A quantidade de substância, símbolo n , de um sistema é uma medida do número de entidades elementares especificadas. Uma entidade elementar pode ser um átomo, uma molécula, um íon, um elétron ou qualquer outro partícula ou grupo específico de partículas. " [1]Peso atômico ou peso molecular dividido pela constante de massa molar , 1 g / mol.N
candelaCDIntensidade luminosa“A candela, símbolo cd, é a unidade SI de intensidade luminosa em uma determinada direção. É definida tomando o valor numérico fixo da eficácia luminosa da radiação monocromática de frequência540 × 10 12  Hz , K cd , a ser 683 quando expresso na unidade lm W −1 , que é igual a cd sr W −1 , ou cd sr kg −1 m −2 s 3 , onde o quilograma, metro e segundo são definidos em termos de h , c e ∆ ν Cs . " [1]O candelas , que é baseada na luz emitida a partir de uma vela acesa de propriedades padrão.J
NomeSímboloMedirDefinição formal pós-2019 [1]Origem / justificativa históricaSímbolo de dimensão

2019 redefinição das unidades de base SI [ editar ]

Artigo principal: 2019 redefinição das unidades de base do SI
Novo SI: Dependência das definições da unidade de base em constantes físicas com valores numéricos fixos e em outras unidades de base que são derivadas do mesmo conjunto de constantes. As setas são mostradas na direção oposta em comparação com gráficos de dependência típicos , ou seja , neste gráfico as médias dependem de .
O sistema SI após 1983, mas antes da redefinição de 2019: Dependência das definições da unidade de base em outras unidades de base (por exemplo, o metro é definido como a distância percorrida pela luz em uma fração específica de segundo ), com as constantes da natureza e artefatos usados ​​para defini-los (como a massa do IPK para o quilograma).

Novas definições das unidades básicas foram aprovadas em 16 de novembro de 2018 e entraram em vigor em 20 de maio de 2019. As definições das unidades básicas foram modificadas várias vezes desde a Convenção do Medidor em 1875, e novas adições de unidades básicas ocorreram. Desde a redefinição do metro em 1960, o quilograma era a única unidade básica ainda definida diretamente em termos de um artefato físico, em vez de uma propriedade da natureza. Isso levou a várias outras unidades de base do SI sendo definidas indiretamente em termos da massa do mesmo artefato; a toupeira , o ampere e a candela foram ligados por meio de suas definições à massa do Protótipo Internacional do Quilograma , uma bola de golfe do tamanho aproximadocilindro de platina - irídio armazenado em um cofre perto de Paris.

Há muito tempo é um objetivo da metrologia definir o quilograma em termos de uma constante fundamental , da mesma forma que o metro agora é definido em termos da velocidade da luz . A 21ª Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM, 1999) colocou esses esforços em bases oficiais e recomendou "que os laboratórios nacionais continuem seus esforços para refinar os experimentos que ligam a unidade de massa às constantes fundamentais ou atômicas com vistas a um futuro redefinição do quilograma ". Duas possibilidades atraíram atenção especial: a constante de Planck e a constante de Avogadro .

Em 2005, o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM) aprovou a preparação de novas definições para o quilograma, o ampere e o Kelvin e observou a possibilidade de uma nova definição do mol com base na constante de Avogadro. [2] A 23ª CGPM (2007) decidiu adiar qualquer mudança formal até a próxima Conferência Geral em 2011. [3] [ precisa de atualização ]

Em nota ao CIPM em outubro de 2009, [4] Ian Mills, o Presidente do Comitê Consultivo do CIPM - Unidades (CCU) catalogou as incertezas das constantes fundamentais da física de acordo com as definições atuais e seus valores sob a nova definição proposta . Ele instou o CIPM a aceitar as alterações propostas na definição do quilograma , ampere , kelvin e mol, de modo que sejam referenciados aos valores das constantes fundamentais, ou seja, a constante de Planck ( h ), a carga do elétron ( e ), a constante de Boltzmann( k ), e a constante de Avogadro ( N A ). [5] Essa abordagem foi aprovada em 2018, somente depois que as medições dessas constantes foram obtidas com precisão suficiente.

Veja também [ editar ]

  • Vocabulário internacional de metrologia
  • Sistema Internacional de Quantidades
  • Unidades não SI mencionadas no SI
  • Prefixo métrico
  • Constante física

Referências [ editar ]

  1. ^ a b c d e f g h i "O Sistema Internacional de Unidades (SI), 9ª Edição" (PDF) . Bureau International des Poids et Mesures. 2019.
  2. ^ 94ª Reunião do Comitê Internacional para Pesos e Medidas (2005). Recomendação 1: etapas preparativas para novas definições do quilograma, o ampere, o Kelvin e a toupeira em termos de constantes fundamentais Arquivado em 7 de agosto de 2011 na Wayback Machine
  3. ^ 23a Conferência Geral em Pesos e Medidas (2007). Resolução 12: Sobre a possível redefinição de certas unidades básicas do Sistema Internacional de Unidades (SI) .
  4. ^ Ian Mills, presidente do CCU (outubro de 2009). "Reflexões sobre o momento da mudança do SI atual para o novo SI" (PDF) . CIPM . Página visitada em 23 de fevereiro de 2010 .
  5. ^ Ian Mills (29 de setembro de 2010). "Rascunho do Capítulo 2 para Brochura SI, seguindo redefinições das unidades básicas" (PDF) . CCU . Página visitada em 1 de janeiro de 2011 .

Ligações externas [ editar ]

  • Bureau Internacional de Pesos e Medidas
  • Laboratório Físico Nacional
  • NIST -SI