Quando iniciamos os estudos sobre física, vemos que a Física é uma ciência fundamental que se preocupa com a compreensão dos fenômenos naturais, baseados em observações e experimentos, sejam qualitativos ou quantitativos. A palavra física se origina do vocabulário grego physiké, que significa “coisas naturais” e transformou-se historicamente no termo empregado para designar o estudo dos fenômenos da natureza.
Em Física, medir significa comparar uma grandeza física com outra, tomada como padrão. Portanto, podemos dizer que a física toma como base as medições para estudar os fenômenos. Mas não basta apenas medir as grandezas físicas, elas devem ser caracterizadas, para não ficarem com um sentido vago. Essa caracterização nada mais é do que fazer uso de uma unidade de medida.
Se você, por exemplo, perguntasse a alguém sobre qual é a temperatura ambiente e esse alguém lhe dissesse que a temperatura é 27, você provavelmente ficaria confuso, pois essa não é uma resposta precisa, a informação é vaga, por isso há a necessidade de uma unidade de medida. A resposta correta então seria 27°C. Temos que caracterizar diversas grandezas físicas, como, por exemplo, velocidade, tempo, aceleração etc.
No estudo da física, e na resolução de exercícios, constantemente efetuamos cálculos que envolvem valores medidos. Como as medidas são números multiplicados pela unidade padrão, devemos ter sempre em mente que só podemos efetuar operações matemáticas para uma mesma grandeza com números que representem exatamente a mesma unidade de medida.
Por exemplo, não podemos somar diretamente 10 m/s com 20 km/h. A maneira correta de proceder nesse caso é expressar ambas as velocidades com a mesma unidade (ou em m/s ou em km/h), ou seja, precisamos efetuar uma conversão de unidades. Ao adicionar dois números com as mesmas unidades, podemos colocar as unidades em evidência na soma. O resultado desse exemplo seria:
10 m/s + 20 km/h
10 m/s + 20 x (1000 m/3600 s)
(10 + 20 x 1000/3600) m/s = 15,56 m/s
Muitas vezes necessitamos efetuar cálculos que envolvem divisão e multiplicação de grandezas de unidades diferentes. Por exemplo, se quisermos calcular a distância percorrida em 20 s por um corredor que está a uma velocidade de 10 m/s, aplicamos a fórmula:
d = v.t
e obtemos:
Note que o segundo, de metros por segundo da velocidade, foi simplificado com o segundo do tempo. Portanto, sempre que trabalharmos com unidades do SI, o resultado do cálculo também será em unidades do SI.