Question

Assinale as alternativas que apresentam apenas grandezas físicas fundamentais do Sistema Internacional de Unidades (SI):

a) newton, metro e quilograma
b) segundo, decibel e metro
c) kelvin, candela e mol
d) pascal, volt e watt
e) segundo, radiano e lúmen

Answer 1

Resposta:

Alternativa C

Explicação:

De acordo com o Bureau international des poids et mesures (Escritório Internacional de Pesos e Medidas), as unidade base do SI são definidas atualmente com base em constantes universais da natureza, fora de qualquer convenção humana. Elas são:

O segundo, definido como sendo exatamente 9.192.631.770 períodos de radiação na transição de estados de césio-133.

O metro, definindo a velocidade da luz como sendo exatamente

c = 299.792.458 metros por segundo, e como o segundo já foi definido, basta pegar a distância que a luz percorre em 1/299.792.458 segundos.

O quilograma definindo a constante de Planck como sendo exatamente $h=6.62607015 \times 10^{-34} \text{ kg}\text{ m}^2\text{ s}^{-1}$. Como o metro e o segundo já foram definidos, se obtém o quilograma.

O Ampère definindo a carga elementar do elétron como sendo exatamente $e = 1.602176634 \times 10^{-19} \text{ As}$. Como o segundo já foi definido, se obtém o ampère.

O Kelvin, definindo a constante de Boltzmann como sendo exatamente $k = 1.380649 \times 10^{-23} \text{ kg} \text{ m}^2 \text{ s}^{-2} \text{ K}$. Novamente, todas as unidades já foram definidas e temos agora o Kelvin.

O mol definindo a constante de Avogadro como sendo exatamente $N_A=6.02214086\times 10^{23}\text{ mol}^{-1}$.

E por fim temos o Candela definindo a eficácia luminosa de uma luz monocromática de frequência $540\times10^{12}\text{ Hz}$ como sendo  $K_{cd} =683 \text{ cd} \text{ sr}\text{ kg}^{-1}\text{ m}^{-2} \text{ s}^3$ com todas as unidades já tendo sido definidas.

O sr é "esferorradiano" e ele não é uma unidade propriamente dita, é uma propriedade geométrica.

Com isso, a única alternativa que possui apenas unidades base é a alternativa C, Kelvin, candela e mol.

Todas as outras contém unidades derivadas. Unidades derivadas são unidades que podem ser expressas com base nas unidades base.

Dentre as unidades informadas, as que são derivadas são:

O newton, definido como $\text{ N} =\text{kg}\text{ m}\text{ s}^{-2}$

O pascal, definido como $\text{ Pa}=\text{ kg}\text{ m}^{-1}\text{ s}^{-2}$

O Volt, definido como $\text{ V}=\text{ kg}\text{ m}^{2}\text{ s}^{-3}\text{ A}^{-1$

O watt definido como $\text{ W}=\text{ kg}\text{ m}^2\text{ s}^{-3}$

O lúmen definido como $\text{ lm} = \text{ cd}\text{ sr}$

O decibel db que é definido a partir de uma escala logarítmica.

E o radiano rad que é o arco de uma circunferência de comprimento igual ao raio, uma definição geométrica.