Sistema Internacional de Unidades (SI): Prefixos, Unidades de Base e Como Converter Medidas
Converter 3,5 km em metros parece fácil; converter 3,5 m² em cm² já faz muita gente errar. A diferença está na lógica do Sistema Internacional de Unidades (SI): um conjunto pequeno de unidades de base, prefixos que valem para todas elas e algumas regras para área, volume e temperatura. Entendendo essas peças, qualquer conversão de medidas vira uma conta previsível.
Índice
- O que é o Sistema Internacional de Unidades
- As 7 unidades de base do SI
- Tabela de prefixos do SI: do nano ao giga
- A escada de conversão do metro
- Área e volume: por que o fator vira 100 e 1000
- Temperatura: por que não basta multiplicar
- Unidades imperiais com valor exato
- Perguntas Frequentes
- Ferramentas relacionadas
O que é o Sistema Internacional de Unidades
O SI é o sistema de unidades mantido pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) e usado como referência na ciência, no comércio e na maior parte dos países, incluindo o Brasil. Ele tem uma ideia central: poucas unidades de base, das quais todas as outras são derivadas, e um único conjunto de prefixos decimais para formar múltiplos e submúltiplos.
Por isso a conversão dentro do SI é sempre uma potência de 10. Você não precisa decorar quantos centímetros tem um quilômetro: basta saber o que significam "quilo" e "centi".
As 7 unidades de base do SI
| Grandeza | Unidade | Símbolo | |---|---|---| | Tempo | segundo | s | | Comprimento | metro | m | | Massa | quilograma | kg | | Corrente elétrica | ampere | A | | Temperatura termodinâmica | kelvin | K | | Quantidade de substância | mol | mol | | Intensidade luminosa | candela | cd |
Desde 2019, todas as sete são definidas a partir de constantes fixas da natureza. O metro, por exemplo, é a distância que a luz percorre no vácuo em 1/299.792.458 de segundo.
Todas as outras unidades são derivadas dessas sete: metro quadrado (m²) para área, metro cúbico (m³) para volume, metro por segundo (m/s) para velocidade. Algumas unidades fora do SI são aceitas para uso junto com ele, como o litro, o hectare, a tonelada e o minuto, a hora e o dia. Para durações em anos, meses, dias ou horas, use o conversor de tempo.
Repare que o quilograma é a única unidade de base que já nasce com prefixo. Por isso os prefixos de massa se aplicam ao grama: miligrama, quilograma. Nunca "microquilograma".
Tabela de prefixos do SI: do nano ao giga
| Prefixo | Símbolo | Fator | Exemplo | |---|---|---|---| | giga | G | 10⁹ = 1.000.000.000 | 1 GW = 1.000.000.000 W | | mega | M | 10⁶ = 1.000.000 | 1 MW = 1.000.000 W | | quilo | k | 10³ = 1.000 | 1 km = 1.000 m | | hecto | h | 10² = 100 | 1 hm = 100 m | | deca | da | 10¹ = 10 | 1 dam = 10 m | | — | — | 10⁰ = 1 | 1 m | | deci | d | 10⁻¹ = 0,1 | 1 dm = 0,1 m | | centi | c | 10⁻² = 0,01 | 1 cm = 0,01 m | | mili | m | 10⁻³ = 0,001 | 1 mm = 0,001 m | | micro | µ | 10⁻⁶ = 0,000001 | 1 µm = 0,000001 m | | nano | n | 10⁻⁹ = 0,000000001 | 1 nm = 0,000000001 m |
Duas regras de escrita que evitam confusão:
- Maiúscula e minúscula importam.
Mé mega emé mili (ou metro).kde quilo é sempre minúsculo: 5 km, não 5 Km. - Símbolo não tem plural nem ponto. Escreva 10 kg e 3 h, com espaço entre o número e o símbolo. "Kgs" e "hrs." não existem.
O prefixo "centi" significa centésimo, a mesma ideia de "por cento". Um centímetro é 1% do metro, e as contas de proporção funcionam igual às de como calcular porcentagem.
A escada de conversão do metro
Entre quilômetro e milímetro há sete degraus, e cada degrau vale 10:
km → hm → dam → m → dm → cm → mm
- Descendo a escada (para uma unidade menor), multiplique por 10 a cada degrau.
- Subindo a escada (para uma unidade maior), divida por 10 a cada degrau.
Exemplos:
- 3,5 km em metros: três degraus para baixo → 3,5 × 1.000 = 3.500 m.
- 250 mm em metros: três degraus para cima → 250 ÷ 1.000 = 0,25 m.
- 42 cm em decâmetros: três degraus para cima → 42 ÷ 1.000 = 0,042 dam.
Na prática, multiplicar ou dividir por 10 é só andar com a vírgula uma casa. A mesma escada vale para grama (kg → hg → dag → g → dg → cg → mg) e para litro (kL → hL → daL → L → dL → cL → mL).
Área e volume: por que o fator vira 100 e 1000
Área tem duas dimensões; volume tem três. Por isso o fator de cada degrau da escada é elevado ao quadrado ou ao cubo.
Área: cada degrau vale 100
Um quadrado de 1 m de lado tem 100 cm de lado. A área é 100 cm × 100 cm:
- 1 m² = 10.000 cm² (e não 100 cm²)
- 1 m² = 100 dm²
- 1 km² = 1.000.000 m²
- 1 hectare (ha) = 10.000 m², a área de um quadrado de 100 m de lado
Então, 3,5 m² em cm² dá 3,5 × 10.000 = 35.000 cm². Quem multiplica só por 100 erra por um fator de 100.
Volume: cada degrau vale 1.000
Um cubo de 1 m de aresta tem 10 dm de aresta. O volume é 10 × 10 × 10:
- 1 m³ = 1.000 dm³
- 1 dm³ = 1.000 cm³
- 1 L = 1 dm³, e por isso 1 m³ = 1.000 L
- 1 mL = 1 cm³
Uma caixa-d'água de 1 m × 1 m × 1 m comporta 1.000 litros. Um tanque de 2 m × 1,5 m × 1 m tem 3 m³, ou 3.000 L.
O conversor de unidades tem as abas Área (km², m², hectare, acre e pé quadrado) e Volume (litro, mililitro, metro cúbico, galão e onça fluida). Para cm² ou dm³, que não estão nas listas, aplique os fatores acima.
Temperatura: por que não basta multiplicar
Em comprimento, massa, área e volume, o zero é o mesmo em qualquer unidade: 0 m é 0 cm, 0 kg é 0 lb. As escalas de temperatura não, porque cada uma põe o zero num lugar diferente. Por isso a conversão tem um deslocamento além da multiplicação:
- °F = °C × 9/5 + 32
- K = °C + 273,15
O resultado prático é que temperatura não "escala". 20 °C são 68 °F, mas 40 °C não são o dobro de 68 °F: são 104 °F. E 0 °C não é 0 °F, e sim 32 °F.
O que se converte só multiplicando é a variação de temperatura: uma diferença de 1 °C é igual a uma diferença de 1 K e de 1,8 °F. Se a previsão diz que a máxima vai subir 5 °C, isso é uma subida de 9 °F.
O kelvin, unidade de base do SI, começa no zero absoluto (−273,15 °C) e se escreve sem o símbolo de grau: 300 K, não 300 °K.
Unidades imperiais com valor exato
Polegada, pé, milha e libra não fazem parte do SI, mas desde o acordo internacional de 1959 elas são definidas a partir do metro e do quilograma. Esses valores são exatos, não aproximações:
| Unidade | Valor exato no SI | |---|---| | 1 polegada (in) | 2,54 cm | | 1 pé (ft) = 12 in | 0,3048 m | | 1 jarda (yd) = 3 ft | 0,9144 m | | 1 milha (mi) = 1.760 yd | 1.609,344 m | | 1 libra (lb) | 0,45359237 kg | | 1 onça (oz) = 1/16 lb | 28,349523125 g |
Valores como "1 kg ≈ 2,2046 lb" saem dessas definições e são arredondados. O conversor de unidades trabalha com fatores arredondados, o que basta para o dia a dia. Para uma conta que precise do valor exato, use a tabela.
Quando a conversão alimenta outra conta, como preço por quilo contra preço por libra ou rendimento por metro quadrado, converta primeiro e depois monte a proporção na calculadora de regra de três.
Perguntas Frequentes
Quais são as 7 unidades de base do SI?
Segundo (tempo), metro (comprimento), quilograma (massa), ampere (corrente elétrica), kelvin (temperatura termodinâmica), mol (quantidade de substância) e candela (intensidade luminosa). Todas as outras unidades do SI são derivadas delas.
Quantos cm² tem 1 m²?
1 m² tem 10.000 cm². Como 1 m = 100 cm, a área de 1 m × 1 m é 100 cm × 100 cm = 10.000 cm². Em área, cada degrau da escada do metro vale 100, não 10.
Quantos litros tem 1 m³?
1 m³ tem 1.000 litros. O litro é igual a 1 dm³, e 1 m³ = 10 dm × 10 dm × 10 dm = 1.000 dm³.
Por que não dá para converter temperatura só multiplicando?
Porque as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin têm zeros em pontos diferentes. A fórmula precisa de um deslocamento: °F = °C × 9/5 + 32 e K = °C + 273,15. Só a variação de temperatura se converte multiplicando: 1 °C de diferença = 1,8 °F.
A polegada tem valor exato em centímetros?
Sim. Desde 1959, 1 polegada é definida como exatamente 2,54 cm. Da mesma forma, 1 libra é exatamente 0,45359237 kg.
Ferramentas relacionadas
- Conversor de Unidades: comprimento, massa, temperatura, velocidade, área e volume
- Conversor de Tempo: anos, meses, dias, horas, minutos e segundos
- Calculadora de Regra de Três: proporções depois de padronizar as unidades
- Todas as ferramentas utilitárias