Conversões de unidades de física

A conversão de unidades é uma mudança de escala, não uma mudança de quantidade: as unidades de origem e de destino descrevem a mesma dimensão física. O fluxo de trabalho confiável é escrever o valor original, multiplicar por um fator de conversão claramente identificado e confirmar com análise dimensional que as unidades são canceladas para deixar a unidade de destino. Converter antes substituindo em uma equação para que você nunca misture escalas dentro de uma fórmula para força, energia, pressão ou campos.

Como verificar uma conversão de física

Comece identificando a dimensão envolvida: comprimento, massa, tempo, energia, pressão, carga, intensidade do campo ou temperatura. Em seguida, use um fator de conversão igual a um, como 1000 m/1 km ou 1 eV/1,602176634 x 10^-19 J. Escreva o fator para que a unidade original seja cancelada. Se a unidade indesejada não for cancelada algebricamente, o fator estará invertido.

Por exemplo, converter 72 km/h para m/s usa dois fatores: 72 km/h x 1.000 m / 1 km x 1 h / 3.600 s = 20 m/s. O número muda porque a escala muda, mas a velocidade física é a mesma. Este mesmo método de cancelamento de unidade funciona para pressão, trabalho, impulso, potência, potencial elétrico e quantidades de onda.

Conversões comuns em problemas de física

• Velocidade: km/h a m/s dividindo por 3,6; m/s para km/h multiplicando por 3,6.
• Energia: elétron-volts para joules usando 1 eV = 1,602176634 x 10^-19 J.
• Pressão: atmosferas, bar, pascal, torr e psi devem ser convertidos em pascal antes de usar fórmulas SI.
• Massa: gramas e toneladas métricas geralmente devem ser convertidas em quilogramas antes dos cálculos de força, momento ou energia.
• Comprimento: centímetros, milímetros, unidades astronômicas e anos-luz devem ser convertidos antes das equações gravitacionais ou de onda.
• Temperatura: As diferenças Celsius e as diferenças Kelvin têm o mesmo tamanho, mas as fórmulas termodinâmicas absolutas requerem kelvin.

Erros de conversão a evitar

Não arredonde demasiado cedo num cálculo multi-passos; mantenha algarismos significativos extras até a resposta final. Tenha cuidado com unidades quadradas ou cúbicas: converter cm^2 em m^2 requer elevar ao quadrado o fator de comprimento, e converter cm^3 em m^3 requer cubá-lo. Distinga também massa de peso. Os quilogramas medem a massa, enquanto os newtons medem a força, portanto, transformar quilogramas em newtons requer um valor de campo gravitacional como g = 9,81 m/s^2 próximo à superfície da Terra.

Quando um problema combina diversas quantidades, converta cada entrada em um sistema de unidades consistente antes de calcular. Uma constante de mola em N/cm, uma distância em milímetros e uma resposta de energia em joules podem estar corretas individualmente, mas misturá-las diretamente em E = 1/2 kx^2 dá o resultado errado. O hábito mais seguro é listar os valores conhecidos, reescrever cada um deles em unidades do SI, resolver a equação e depois converter a resposta final na unidade solicitada pela questão.

Conversor interativo

Converta comprimento, massa, energia, força, pressão, temperatura, velocidade, potência, ângulo e frequência. Digite um valor e a ferramenta mostra o resultado convertido e o fator de conversão utilizado, para que você possa verificar o raciocínio dimensional.

Ferramentas e referências relacionadas

• Calculadoras de física — solucionadores numéricos trabalhados com derivações completas.
• Biblioteca de fórmulas — equações com definições de variáveis ​​e unidades.
• Glossário de Física — definições concisas das principais quantidades e unidades.
• Todos os tópicos – o diretório completo com curadoria do site.