Unidades de medida: sabe como elas foram definidas? - Azeheb
Você sabe qual é a sua altura? E o seu peso? E quanto tempo leva para fazer determinadas atividades? Medidas como metro, quilograma, segundo e diversas outras são muito importantes para o estudo de física. Mas, muito além disso, elas são essenciais no nosso dia a dia. Separamos algumas curiosidades e explicações de como foram definidas as principais unidades de medida.
Unidade de medida de comprimento, o metro deriva da palavra grega "metron", que significa medida. A princípio, o metro foi definido como sendo um décimo milionésimo da distância entro o Pólo Norte e a linha do Equador. Depois disso, por questões práticas, o metro passou a ser a distância entre duas linhas finas marcadas numa barra de platina iridiada denominada "barra do metro padrão". Esta barra, que media exatamente um metro, era mantida na Agência Internacional de Pesos e Medidas.
Com o desenvolvimento da ciência foi necessário definir uma maneira mais precisa e segura de registrar a medida exata do metro. Foi então que o mesmo foi definido como o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299.792.458 de segundo.
O padrão de medição do tempo é o segundo, que equivale à duração exata de 9.192.631.770 períodos da radiação correspondente à transição entre dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133.
A marcação do tempo teve seu início com os egípcios, por volta do ano 2000 a.C., ainda quando o movimento do sol e da lua eram tidos como base para marcar a passagem do tempo. Obviamente, esse recurso não era preciso e depois de muitos anos os cientistas perceberam que a rotação terrestre não deveria ser utilizada como referência para a divisão do tempo.
Foi somente com o desenvolvimento dos relógios atômicos que foi possível ter uma medição mais precisa, pois eles medem os intervalos de tempo através da frequência de oscilação da energia de um átomo. Para ter uma ideia da precisão, os relógios atômicos de césio-133 já construídos precisam de aproximadamente 6000 anos para que percam a precisão de 1 segundo entre eles.
O quilograma é a unidade padrão de massa no Sistema Internacional de Unidades. Ele é definido pela massa de um cilindro equilátero de Irídio e Platina, com 39mm de altura e de diâmetro. O Protótipo Internacional de Quilograma está guardado desde 1889 no Escritório Internacional de Pesos e Medidas, em Sèvres, na França, e seu peso também é equivalente a um litro d'água em sua densidade máxima.
Como não é possível ter acesso ao protótipo, existe um segundo padrão que define o quilograma, que é 1/12 da massa atômica do carbono-12 e é denominado u. Assim, 1u = 1,6605402 xkg, com uma incerteza de ±10 nas duas últimas casas decimais.
Da mesma forma que aconteceu com o metro, está sendo estudada alguma constante física para redefinir o quilograma, como por exemplo a constante de Planck, a massa do elétron e muitas outras.