Sistema MKS: histórico, unidades básicas, unidades derivadas - Ciência - 2023

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o Sistema MKS É um método de medida em que o metro, o quilograma e o segundo são usados como unidades que servem para expressar as grandezas que têm a ver com comprimento, massa e tempo. É a origem do atual sistema internacional de unidades e seu nome, MKS, é uma sigla que surge da união das três unidades básicas que o compõem.

As normas para definir o valor de um metro e um quilograma podem ser encontradas no escritório internacional de pesos e medidas, pois ambas as quantidades são baseadas em objetos físicos. Enquanto um segundo foi estabelecido como 1 / 86.400 de um dia solar médio.

A utilização do MKS é relevante por ter sido um dos primeiros sistemas de magnitude a seguir uma lógica decimal e que foi adotado internacionalmente de forma padronizada. Isso melhorou a precisão alcançada em todos os tipos de disciplinas e lançou as bases para métodos de medição modernos.

História

Os sistemas de medição datam dos séculos III ou IV AC. Desde muito cedo na história das civilizações, as medidas foram necessárias para a agricultura, construção e economia. No entanto, as unidades utilizadas pelas primeiras culturas dependiam de cada região ou mesmo de cada comunidade.

No Império Babilônico ou Egípcio há registros de que para medir o comprimento de um objeto o antebraço, a mão ou os dedos podem ser usados como sistemas de referência.

O tempo foi calculado pelos períodos de duração do movimento do Sol ou da Lua. Enquanto para calcular a capacidade de um recipiente, ele era preenchido com sementes que eram contadas.

Primeira aparição de MKS

O sistema métrico foi criado pela primeira vez em 1668 e a princípio só foi adotado na França, após a Revolução neste país. O sistema era inteiramente baseado no medidor e, portanto, foi denominado sistema métrico (MKS).

Nele, a unidade que se refere à massa é o quilograma e a unidade de tempo é o segundo. A propagação para outros países não demorou muito e sua expansão ocorreu rapidamente.

Por outro lado, o cientista escocês James Clerk afirmou, durante os últimos anos do século XIX, que o método CGS utilizado até agora não era suficientemente preciso para definir os valores de magnitude dos eventos elétricos e magnéticos. Um dos erros que ele notou foi que as medidas usadas eram muito pequenas e, portanto, não úteis para análise.

Por esta razão, em 1901 o professor italiano, engenheiro e eletricista Giovanni Giorgi desenvolveu outro sistema baseado no MKS, onde as unidades de comprimento, massa e tempo são o metro, o quilograma e o segundo respectivamente, mas um quarto valor foi adicionado para o sistema, que era o amplificador.

O italiano apresentou a sua ideia à Associação Electrotécnica Italiana (AEI), onde garantiu que adicionar uma nova unidade para as magnitudes a nível eléctrico e magnético era vital para poder expressar os seus valores correctos.

Essa variante também era conhecida como sistema de medição Giorgi.

Presente

Em 1948, muitos livros ainda eram escritos usando o sistema de unidades CGS. Foi em 1950 que o sistema MKS que incluía a quarta unidade básica foi reconhecido como o padrão internacional e a Comissão Eletrotécnica Internacional recomendou o uso de amperes como medida fundamental.

Uma característica importante desse sistema são as expressões decimais exatas, o que o fez adicionar mais seguidores e ser adotado por muitos países, incluindo a Índia, onde o sistema foi introduzido em 1957.

Então, a fim de alcançar alguma uniformidade em todo o mundo, a Confederação Geral de Pesos e Medidas recomendou um sistema unificado em 1960. Este é o Sistema Internacional de Unidades (SI), e é o usado na maioria dos países na atualidade.

Baseia-se na utilização de sete unidades básicas: o metro, o quilograma e a segunda, presentes no sistema MKS, mais a soma do Kelvin, do Ampère, da Candela e da Toupeira.

Outros sistemas

Como você pode ver, ao longo da história houve vários tipos de sistemas de unidades: principalmente o FPS, o MKS e o SI.

O sistema FPS foi criado na Inglaterra e é baseado no pé, na libra e na segunda como unidades para medir distância, massa e tempo respectivamente. Atualmente é conhecido como Sistema de Unidades Tradicionais e é usado em países como os Estados Unidos.

O Sistema Internacional de Unidades (SI) é aquele que substituiu o MKS e era essencialmente baseado na métrica. Possui sete unidades básicas. Finalmente, o sistema cegesimal (CGS) é baseado no centímetro, no grama e no segundo. Era um sistema proposto por Johann Carl Friedrich Gauss em 1832.

Unidades básicas

As quantidades básicas variam de acordo com cada sistema. Eles também são conhecidos como unidades fundamentais. No MKS existem três: metro (para comprimento), quilograma (para expressar quantidades de massa) e segundo (para calcular o tempo).

No SI, o Kelvin é a unidade básica para calcular a quantidade de temperatura. O sistema métrico aceita esta unidade como oficial.

Unidades derivadas

Em seguida, as unidades derivadas aparecem, como velocidade, aceleração, etc. Todos eles podem ser reduzidos a uma combinação dos básicos de comprimento, massa e tempo. Ou seja, originam-se das unidades básicas do MKS, que coincidem com as do Sistema Internacional de Unidades.

Por exemplo, em ambos os métodos, a velocidade é expressa em metros por segundo. A potência é representada por watts, que é igual a um joule por segundo. Finalmente, a aceleração é medida em metros por segundo ao quadrado.

Conversões

As unidades de cada sistema métrico podem ser convertidas em unidades de qualquer outro. Para isso, os cálculos são realizados através dos processos estabelecidos nas tabelas de conversão, que são aqueles que nos permitem conhecer as equivalências entre magnitudes.

O processo é tão simples quanto fazer uma multiplicação por uma fração, e assim a medida equivalente é obtida em outro sistema de unidades.

Referências

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Kidwell, W. (1969).Instrumentos elétricos e medições. Nova York: McGraw-Hill.
Sistema de unidades de medidor-quilograma-segundo (MKS) - Ajuda de programação do Maple. Recuperado de maplesoft.com