Grandezas e Medidas Físicas: Escalares, Vetoriais e Unidades

No momento de realizar um estudo de caráter físico, que ocorre em um determinado corpo ou objeto em questão, é necessário enumerar cada uma das alterações que são sofridas pelo mesmo, durante esse processo, notáveis em suas características.

Além disso, nesse momento também já deve estar claro para você que quando realizamos a análise da temperatura e da área de um mesmo objeto, nós estamos fazendo uma análise de grandezas diferentes.

Não é possível chegar a uma definição exata do que é grandeza, afinal, esse conceito é considerado como um dos mais primitivos, da mesma forma como chegamos à conclusão do que é reta, ponto, plano e outros elementos da geometria, por exemplo.

É, então, por meio das grandezas físicas que se torna possível realizar a medição ou a quantificação de propriedades tanto de energia, quanto de matéria.

Na física, que é o nosso intuito neste artigo, as grandezas podem ser classificadas de duas diferenciadas formas: como escalares ou então como vetoriais.

Grandezas escalares e vetoriais

As grandezas escalares são aquelas que caracterizam a massa, a velocidade, o comprimento, o tempo, a aceleração, a força ou outras características presentes em um determinado corpo. Assim, a escalar é aquela que precisa unicamente de um valor numérico e de uma unidade para que seja possível determinar essa grandeza. Um exemplo claro de grandeza escalar é a nossa própria massa corporal.

Já as grandezas vetoriais são aquelas que obrigatoriamente precisam de uma perfeita caracterização para que seja passível de medição. É necessária uma representação muito mais precisa da mesma.

Além de um valor numérico, como é o que acontece nas grandezas físicas escalares, a vetorial necessita ainda de uma representação no espaço que seja capaz de determinar a direção e o sentido desse objeto. Assim, velocidade, aceleração e força são alguns exemplos de grandezas vetoriais.

As vetoriais precisam então dessa representação no espaço, sendo as mesmas simbolizadas por um símbolo de caráter matemático que se chama vetor. Neste, é possível encontrar sempre três características, que é a direção, o sentido e o módulo.

Caracterizar o que é ou não uma grandeza física pode ser simples. O que podemos medir, sejam substâncias, fenômenos ou corpos, é uma grandeza, assim como a quantidade de massa/matéria, o comprimento e a própria energia. Por outro lado, seria possível medir os valores da compra de um objeto ou então a intensidade daquilo que sentimos por nossos amigos ou familiares? Não!

Diferentes formatos de medidas

As grandezas físicas, por sua vez, podemos ser medidas de diferentes maneiras.

É possível medir algo de maneira mais simples, ou melhor, de forma direta. Essa é forma como medimos o tempo para a queda de um determinado objeto por meio de um cronômetro ou, então, a temperatura do nosso próprio corpo por meio do termômetro.

Por outro lado, é também possível realizar essa medição de forma indireta, por meio dos cálculos e demais ferramentas especiais. Dessa forma, podemos medir qual é a temperatura de um planeta, qual é o tempo até que a luz do sol chegue ao nosso planeta, ou a própria distância do mesmo em relação ao sol.

As unidades de medidas

A esse ponto já está claro o fato de que as grandezas físicas estão diretamente relacionadas com a medição, já que as grandezas só são caracterizadas dessa forma quando passíveis desse ato.

No momento de realizar essa medição, esse procedimento nada mais é do que comparar uma grandeza física com outra da mesma espécie, sendo uma delas tomada como padrão. E é a esse padrão que atribuímos o nome de “unidade de medida”.

Mas é claro que no momento de realizar esse procedimento é extremamente possível que uma grandeza física se expresse de uma maneira muito inferior, ou então, muito superior ao que foi dado como padrão dessa unidade.

E é exatamente por conta disso e também para facilitar os entendimentos da física que uma “notação científica” foi desenvolvida com o intuito de fazer com que o “número N” seja aquele que quando representado juntamente a uma potência de 10 indica a quantidade de vezes que essa medida pode ser tanto maior quanto menor do que a unidade padrão. Para expressar esse modelo é simples: 1 < n < 10.

E foi a partir dessa criação que a física continuou se desenvolvendo de uma forma cada vez mais agressiva. A comunicação, por sua vez, ainda não era tão simples no final do século XIX, e os cientistas tinham dificuldade para interpretar a grande variedade de comparação de medidas que foram criadas.

Foi, então, a partir disso que um sistema foi criado com o intuito de unificar todas essas unidades de medidas, fazendo com que todos os estudiosos passassem a utilizar a mesma. Esse sistema foi chamado de Sistema Internacional de Medidas e é válido até os dias atuais em vários países.