Antes de começar o estudo de qualquer ciência, é importante entender a base do estudo científico: registrando e apresentando dados científicos.

Para que um cientista entenda os resultados das experiências de um cientista diferente, deve haver um sistema unificado pelo qual os dados podem ser compartilhados e possam ser entendidos.

Nessa aula nós vamos discutir vários conceitos importantes, dados científicos, a unidade padrão, apresentar resultados experimentais. Especificamente, esta aula discutirá os conceitos de unidades, figuras, e notação científica.

Unidades permitem aos cientistas unificar medidas de dados científicos, enquanto as regras para expressar figuras asseguram que aquele dado é apresentado honestamente e com precisão.

A notação científica provê um método mais conveniente de escrever números grandes e pequenos que seriam difíceis de serem trabalhados caso contrário Nós também discutiremos os princípios mais abstratos de ocorrência e precisão.

Precisão descreve até que ponto um resultado experimental está correto. Ocorrência se refere até que ponto uma experiência pode ser repetida com o mesmo resultado e concorda com um valor conhecido.

Definindo unidades

Ao tentar descrever a quantidade de algo, seja uma substância química ou fenômeno físico, é muito útil ter alguma medida padrão para se referir. Uma unidade não é nada mais que um padrão pelo qual um valor medido pode ser descrito.

Por exemplo, no sistema britânico antigo,eles usavam como unidade de medida um pé, que era o comprimento do pé de um homem.

Isto era muito útil na época, pois caso você quisesse explicar para alguém qual era a distância da sua casa para o poço de água, você dizia há quantos pés de distância sua casa ficava do poço, e mesmo que a pessoa nunca tivesse ido a sua casa, ela teria uma boa noção dessa distância, baseada apenas numa descrição verbal.

O conceito hoje não mudou muito, embora nossos padrões sejam mais precisos e agora podemos obter resultados científicos mais exatos.

Sistemas de Unidades

Há dois tipos diferentes de unidades usados em medidas científicas: Unidades de Engenharia britânicas e o sistema métrico, também chamado de Sistema Internacional (SI).

Ambos estão baseados em padrões, entretanto sempre que trabalharmos com dados científicos, usaremos o sistema internacional (SI), a menos que o exercício ou experiência peça o contrário. O sistema métrico é baseado no sistema decimal, e é mais racional, inteligente, e mais fácil usar.

Geralmente, as pessoas tendem a usar o sistema com que estão mais familiarizados, por exemplo, o Estados Unidos usa o sistema britânico; porém, a grande maioria dos demais países (inclusive a Inglaterra) usa o sistema métrico. Em termos de ciência, o sistema métrico é quase sempre usado.

Para americanos, é então freqüentemente necessário fazer conversões entre os dois.

Unidades de medida - (unidades do SI - Sistema Internacional)

Medida

Qual a distância entre o Rio de Janeiro e São Paulo? Qual o intervalo de tempo que um corpo leva para percorrer dois pontos? Qual a massa do seu corpo?

A física é baseada no estudo da medida de coisas como estas. Conseqüentemente, saber examinar as medidas e as quantidades envolvidas é uma habilidade importante para o estudo da física.

Algumas medidas que você estará estudando incluem o tempo, a massa, o comprimento, a velocidade e a força. Embora palavras como estas tenham usos fora da física, elas têm definições muito precisas e importantes dentro dela.

Para descrever um sistema de medida, nós primeiramente devemos definir uma unidade, uma medida que seja definida como exatamente 1,0. Em seguida, nós devemos definir um padrão, uma referência a que outros exemplos são comparados. Tomado como exemplo o tempo.

A unidade da medida do tempo é o segundo. O padrão para 1 segundo é definido, como você verá mais tarde, pela quantidade de tempo que um elemento específico vibra um determinado número de vezes.

A Temperatura é no (SI) pode ser expressa em Celsius (°C), que é a mais utilizada e Kelvin (K), ou absoluta, mais empregada em trabalhos científicos, porém você poderá encontrar muitos problemas envolvendo medidas expressas em Fahrenheit (°F), - usada nos países anglo-saxões - nesse caso será necessário converter para a unidade de medida pedida.

Além das unidades métricas básicas descritas acima, há prefixos para indicar quantidades maiores ou menores. Por exemplo, um metro recorre a uma medida métrica padrão de comprimento.

Um milímetro recorre a uma medida que é um milésimo do tamanho de um metro (mil milímetros são um metro); um quilômetro é mil vezes a distância de um metro. (mil metros são um quilômetro). usando estes prefixos sabiamente, você pode evitar ter que usar números enormes ou ter que recorrer à notação científica. A tabela abaixo mostra os prefixos geralmente usados:

Prefixo
Símbolo
Valor
Descrição
pico
p
1 picolitro
0.000000000001 litros
nano
n
1 nanograma
0.0000000001 gramas
micro
m
1 micrômetro
0.000001 metros
mili
ml
1 mililitro
0.001 litros
centi
c
1 centímetro
0.01 metros
deci
d
1 decigrama
0.1 gramas
kilo
k
1 kilograma
1000 gramas
mega
M
1 megabyte
1.000.000 bytes
giga
G
1 gigahertz
1.000.000.000 hertz
tera
T
1 terabyte
1,000,000,000,000 bytes