Para efetuar medidas é necessário fazer uma padronização, escolhendo unidades para cada grandeza. Antes da instituição do Sistema Métrico Decimal, no final do século XVIII, as unidades de medida eram definidas de maneira arbitrária, variando de um país para outro, dificultando as transações comerciais e o intercâmbio científico entre eles.
As unidades de comprimento, por exemplo, eram quase sempre derivadas das partes do corpo do rei de cada país: a jarda, o pé, a polegada e outras. Até hoje, estas unidades são usadas nos Estados Unidos, embora definidas de uma maneira menos individual, mas através de padrões restritos às dimensões do meio em que vivem e não mais as variáveis desses indivíduos.
O Sistema Internacional de Unidades ou mais conhecido pela sigla SI, cujo nome deriva do do francês Système international d'unités é a forma moderna do sistema métrico e é geralmente um sistema de unidades de medida concebido em torno de sete unidades básicas e da conveniência do número dez. É o sistema mais usado do mundo de medição, tanto no comércio como na ciência.
O Sistema Internacional de Unidades é um conjunto sistematizado e padronizado de definições para unidades de medida, utilizado em quase todo o mundo moderno, que visa a uniformizar e facilitar as medições e as relações internacionais daí decorrentes.
O antigo sistema métrico incluía vários grupos de unidades. O SI foi desenvolvido em 1960 do antigo sistema metro-quilograma-segundo, ao invés do sistema centímetro-grama-segundo, que, por sua vez, teve algumas variações. Visto que o SI não é estático, as unidades são criadas e as definições são modificadas por meio de acordos internacionais entre as muitas nações conforme a tecnologia de medição avança e a precisão das medições aumenta.
O sistema tem sido quase universalmente adotado. Foi adotado por 203 nações e as três principais exceções são a Myanmar, a Libéria e os Estados Unidos. O Reino Unido adotou oficialmente o Sistema Internacional de Unidades, mas não com a intenção de substituir totalmente as medidas habituais.
Definiram-se sete grandezas físicas postas como básicas ou fundamentais. Por conseguinte, passaram a existir sete unidades básicas correspondentes — as unidades básicas do SI — descritas na tabela em baixo. A partir delas, podem-se derivar todas as outras unidades existentes. As unidades básicas do SI são dimensionalmente independentes entre si.
Grandeza |
Unidade |
Símbolo |
Comprimento |
metro |
m |
Massa |
quilograma |
kg |
Tempo |
segundo |
s |
Corrente elétrica |
ampère |
A |
Temperatura termodinâmica |
kelvin |
K |
Quantidade de matéria |
mol |
mol |
Intensidade luminosa |
candela |
cd |
Todas as unidades existentes podem ser derivadas das unidades básicas do SI. Entretanto, consideram-se unidades derivadas do SI apenas aquelas que podem ser expressas através das unidades básicas do SI e sinais de multiplicação e divisão, ou seja, sem qualquer fator multiplicativo ou prefixo com a mesma função. Desse modo, há apenas uma unidade do SI para cada grandeza. Contudo, para cada unidade do SI pode haver várias grandezas. Às vezes, dão-se nomes especiais para as unidades derivadas.
Segue-se uma tabela com as unidades SI derivadas que recebem um nome especial e símbolo particular:
Grandeza |
Unidade |
Símbolo |
Ângulo plano |
radiano |
rad |
Ângulo sólido |
esferorradiano |
sr |
Atividade catalítica |
katal |
kat |
Atividade radioativa |
becquerel |
Bq |
Capacitância |
farad |
F |
Carga elétrica |
coulomb |
C |
Condutância |
siemens |
S |
Dose absorvida |
gray |
Gy |
Dose equivalente |
sievert |
Sv |
Energia |
joule |
J |
Fluxo luminoso |
lúmen |
lm |
Fluxo magnético |
weber |
Wb |
Força |
newton |
N |
Freqüência |
hertz |
Hz |
Indutância |
henry |
H |
Intensidade de campo magnético |
tesla |
T |
Luminosidade |
lux |
lx |
Potência |
watt |
W |
Pressão |
pascal |
Pa |
Resistência elétrica |
ohm |
Ω |
Temperatura em Celsius |
grau Celsius |
°C |
Tensão elétrica |
volt |
V |
Os prefixos do SI permitem escrever quantidades sem o uso da notação científica, de maneira mais clara para quem trabalha em uma determinada faixa de valores. Os prefixos oficiais são:
1000m |
10n |
Prefixo |
Símbolo |
Escala curta |
Escala longa |
Equivalente decimal |
10008 |
1024 |
yotta (iota) |
Y |
Septilhão |
Quadrilião |
1 000 000 000 000 000 000 000 000 |
10007 |
1021 |
zetta (zeta) |
Z |
Sextilhão |
Milhar de trilião |
1 000 000 000 000 000 000 000 |
10006 |
1018 |
exa |
E |
Quintilhão |
Trilião |
1 000 000 000 000 000 000 |
10005 |
1015 |
peta |
P |
Quadrilhão |
Milhar de bilião |
1 000 000 000 000 000 |
10004 |
1012 |
tera |
T |
Trilhão |
Bilião |
1 000 000 000 000 |
10003 |
109 |
giga |
G |
Bilhão |
Milhar de milhão |
1 000 000 000 |
10002 |
106 |
mega |
M |
Milhão |
Milhão |
1 000 000 |
10001 |
103 |
quilo |
k |
Milhar |
Milhar |
1 000 |
10002/3 |
102 |
hecto |
h |
Centena |
Centena |
100 |
10001/3 |
101 |
deca |
da |
Dezena |
Dezena |
10 |
10000 |
100 |
nenhum |
nenhum |
Unidade |
Unidade |
1 |
1000-1/3 |
10−1 |
deci |
d |
Décimo |
Décimo |
0,1 |
1000-2/3 |
10−2 |
centi |
c |
Centésimo |
Centésimo |
0,01 |
1000-1 |
10−3 |
mili |
m |
Milésimo |
Milésimo |
0,001 |
1000-2 |
10−6 |
micro |
µ (mu)1 |
Milionésimo |
Milionésimo |
0,000 001 |
1000-3 |
10−9 |
nano |
n |
Bilionésimo |
Milésimo de milionésimo |
0,000 000 001 |
1000-4 |
10−12 |
pico |
p |
Trilionésimo |
Bilionésimo |
0,000 000 000 001 |
1000-5 |
10−15 |
femto (fento) |
f |
Quadrilionésimo |
Milésimo de bilionésimo |
0,000 000 000 000 001 |
1000-6 |
10−18 |
atto (ato) |
a |
Quintilionésimo |
Trilionésimo |
0,000 000 000 000 000 001 |
1000-7 |
10−21 |
zepto |
z |
Sextilionésimo |
Milésimo de trilionésimo |
0,000 000 000 000 000 000 001 |
1000-8 |
10−24 |
yocto (iocto) |
y |
Septilionésimo |
Quadrilionésimo |
0,000 000 000 000 000 000 000 001 |
Para utilizá-los, basta juntar o prefixo aportuguesado e o nome da unidade, sem mudar a acentuação, como em nanossegundo,micrometro, miliampère (miliampere) e deciwatt.
Para formar o símbolo, basta juntar os símbolos básicos: ns, µm, mA e dW.