# Introdução à física/Conceitos introdutórios

A metrologia é a ciência que estuda as medidas. Suas teorias são constantemente utilizadas pela física. Uma medida nunca está totalmente certa, pode ocorrer erros de medidas e variações de valor. As medidas são mais eficientes quando a precisão é maior.

## Definição de unidade de medida

Toda unidade de medida tem uma definição. As primeiras unidades criadas, eram definidas como o tamanho do pé do governante, o volume dos jarros, a posição solar, entre outros. Essas unidades constantemente provocavam confusão, pois cada povo tinha suas próprias unidades. No século XX, o mundo começou a ter suas unidades padronizadas. Além disso, cada unidade teria uma ou mais letras designatórias. Em 1960, foi criado o sistema métrico, que fazia com que cada unidade padrão, tivesse unidades derivadas para cada grandeza. Hoje, em exceção a poucos países como os Estados Unidos, todos os demais países possuem as mesmas unidades de medida.

### Unidades fundamentais

As unidades-padrão, são as do sistema internacional de unidades (SI). Existem outras unidades mundialmente conhecidas, mas que para se realizar um cálculo com determinada grandeza, é necessário convertê-las. Abaixo, veja algumas unidades de medida convencionais:
| Grandeza | Unidade SI | Outras unidades |
| Massa (m) | quilograma (kg) | libra (lb), arroba (CD), quilate (carat), onça (oz), dalton (Da), etc. |
| Tempo (t) | segundo (s) | minuto (min), hora (h), dia, mês, bimestre, ano, década, século, milênio, etc. |
| Distância (d)/ Deslocamento (S) | metro (m) | jardas (yd), pés (ft), polegadas (in), ano-luz (ly), parsec (pc), unidade astronômica (UA), etc. |
| Temperatura (T) | kelvin (°K) | celcius (°C), fahrenheit (°F), reaumur (°R), rankine (°Ra), etc. |
| Corrente elétrica | ampère (A) | |

### Unidades de grandezas derivadas

Uma unidade de grandezas derivadas, é aquela que é formada, geralmente pela divisão ou multiplicação de unidades de outras grandezas. Na leitura dessas undades, não se lê o sinal de multiplicação, enquanto que o de divisão é lido por. Exemplo:
* km/h (distância dividida pelo tempo): quilômetros por hora.
Veja na tabela abaixo, alguns exemplos destas grandezas. Obs.: a letra grega delta ($\Delta$) representa a diferença de dados finais e iniciais.
| Grandeza | Formação | Unidade SI | Outras unidades |
| Velocidade (v) | ${\frac {\Delta S}{\Delta t}}$ | m/s | |
| Aceleração (a) | ${\frac {\Delta v}{\Delta t}}$ | m/s² | |
| Força (F) | $m\times a$ | newton (N) | quilogramaforça (kgf), quilopound (kip), libraforça (lbf), etc. |
| Energia (E)/Trabalho ($\tau$) | $F\times S$ | joule (j) | caloria (cal), elétron-volt (eV), erg, etc. |
| Potência (P) | ${\frac {E}{\Delta t}}$ | watt (w) | |
| Área (A) | variável | m² | |
| Volume (V) | variável | m³ | litro (L), etc. |
| Pressão ($p$) | ${\frac {F}{A}}$ | pascal (Pa) | atmosfera (atm), metros de coluna de água (mca), milímetros de mercúrio (mmHg), bar, pieze (pz), etc. |
| Densidade ($d$) | ${\frac {m}{V}}$ | kg/m³ | |

#### Representação gráfica
### Unidades derivadas de outras

Pode-se criar novas unidades de medida anexando-se um prefixo antes da palavra. Estes são:
| Prefixo | Multiplicador | Exemplo |
| quilo- | 1000 | Quilograma (kg) |
| hecto- | 100 | Hectolitro (hL) |
| deca- | 10 | Decâmetro (dam) |
| deci- | 0,1 | Decigrama (dg) |
| centi- | 0,01 | Centímetro (cm) |
| mili- | 0,001 | Mililitro (mL) |

## Instrumento de medida

O instrumento de medida é todo e qualquer objeto que possa ser utilizado para medir alguma medida. Ex.: o velocímetro é um instrumento de medida que mede a velocidade; o termômetro é um instrumento de medida que mede a temperatura; a balança é um instrumento de medida que mede a massa dos corpos; o dinamômetro é um instrumento de medida que mede o peso dos corpos; etc.

## Constantes

Uma constante é um valor representado por uma letra. Algumas delas se alteram de acordo com o caso. A constante elástica, por exemplo, é dada pelo material que um componente elástico é feito.
Existem constantes que nunca se alteram, e estas geralmente não são números inteiros. Veja abaixo, alguns exemplos de constantes utilizadas na física:
* Constante de Avogrado: $N_{A}=6,02\times 10^{23}$
* Constante de Boltzmann $k=1,38\times 10^{23}$
* Constante dos gases reais: $R=8,31$
* Constante gravitacional: $G=6,67\times 10^{-11}$

### Erros de medida

Como existem muitas constantes que não são representadas por números inteiros, o resultado obtido num cálculo com uma delas nunca será exatamente correto.

## Notação científica

Neste módulo você poderá testar os seus conhecimentos sobre notação científica, respondendo alguns exercícios.

### Outras perguntas

* Problema: um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano. Considerando que, aproximadamente, a velocidade da luz é de trezentos milhões de metros por segundo e um ano tem 32 milhões de segundos, devemos multiplicar (trezentos milhões) por (32 milhões) para obter o valor do ano-luz em metros. Efetue esta conta em notação científica.
* A massa do planeta Júpiter é de 1,9 x 10$^{27}$ kg, e a massa do Sol é de 1,9891 x 10$^{30}$ kg. Calcule, em notação científica:
** A soma das duas massas;
** Aproximadamente, quantas vezes o Sol é mais massivo que Júpiter.

## Incerteza

Algarismos significativos

## Análise de dados

Média, desvio padrão, erro absoluto e erro relativo.