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Grandeza física

Nas ciências de forma geral, grandezas físicas são as propriedades mensuráveis de um fenômeno, corpo ou substância. Sendo necessário que essas propriedades possam ser expressas quantitativamente :No caso das grandezas escalares: por meio de um número + e de uma "referência de tamanho" ; No caso das grandezas vetoriais: por meio de um número, + de uma "referência de tamanho" + e de uma orientação.

Fonte: Wikipédia (pt)Atualizado em 15/07/2026

Os conceitos relacionados com grandeza física são bastante genéricos, portanto, sendo válidos para os mais diversos sistemas de medida. Entretanto há, além das óbvias diferenças históricas de nomenclatura e de magnitude de diferentes unidades de um mesmo tipo, outras diferenças entre os sistemas, como: Mas, há um sistema que é largamente adotado, o Sistema Internacional de Unidades (mais conhecido por "SI"), por isso serão dado preferência para as convenções adotadas por esse sistema. Todos os países lusófonos adotam este, somente os Estados Unidos, a Libéria e Mianmar não o adotam oficialmente, mas mesmo estes definem seus padrões unitários baseados no SI.

Dimensão

As dimensões são propriedades intrínsecas das grandezas físicas. Num sistema de unidades, a dimensão de uma unidade é a expressão desta unidade em termos de um produto de potências das unidades de base. De forma simplificada, a dimensão de uma unidade G pode ser escrita como uma Equação dimensional com a forma:

Tipo de grandeza

Essa classificação por tipos de grandeza é de certa forma arbitrária. De forma geral grandezas são ditas de um mesmo tipo, quando são mutualmente comparáveis.

Equações de grandezas

F → {\displaystyle {\vec {F}}} representa a força a → {\displaystyle {\vec {a}}} representa a aceleração m = 75 kg, a = 10 m/s2 F = 750, N = 750 kg·m/s2 = m·a Quando representamos uma lei natural por meio equações matemáticas teremos uma equação de grandezas. Equações de grandezas são independentes da escolha de unidades. A validade de uma equação de grandezas é refutável por meio análise dimensional: se não temos em ambos os lados da equação as mesmas dimensões, ela é, portanto, falsa. A estrutura de algumas leis físicas pode ser alterada em decorrência da escolha de um determinado sistema de unidades (veja mais em Unidades naturais e Unidades de Planck).

Magnitude

Também conhecida como valor da grandeza, a magnitude, expressa a relação entre a quantidade que foi medida e o padrão unitário. Ela é, geralmente, um número real, mas isso não é regra. Existem grandezas cujas magnitudes podem ser de outros tipo como a impedância elétrica, representada por meio de números complexos. As escalas das grandezas variam enormemente, por isso muitas vezes escrevem-se as magnitudes utilizando-se da notação científica. Daí o costume de referir-se à ordens de magnitude (ou ordens de grandeza). No SI é muito comum o uso de prefixos para simbolizar determinadas ordens de grandeza. Devido a enorme variabilidade dos padrões unitários das unidades de medida, a intuição para magnitudes naturalmente adquirida por um usuário de um determinado sistema de unidades costuma não ser equivalente a intuição adquirida pelo usuário de outro sistema. Esse motivo foi um dos principais entraves à popularização do sistema métrico.

Escalares, vetores, tensores

A representação de grandezas físicas algumas vezes exige informações extras, além da magnitude (módulo) e da unidade de medida. Essas informações extras são as direções e os sentidos. Grandezas que precisam de direções e sentidos para que sejam bem determinadas são chamadas de Grandezas vetoriais (representadas por vetores) e Grandezas tensorias (representadas por tensores). Os vetores e tensores cujas componentes são grandezas físicas, são considerados grandezas físicas. As grandezas escalares são grandezas que necessitam de um valor para o módulo e de uma unidade de medida para que fiquem bem definidos. São grandezas que, além de um módulo, seguido de uma unidade de medida, necessitam de direção e sentido.

Verifica-se que um pequeno número de operações aritméticas são suficientes para descrever todos os fenômenos naturais conhecidos. As grandezas físicas, portanto, somente manterão seus sentidos físicos se transformadas por tais operações. Entretanto, mesmo limitando-se ao escopo dessas operações, há algumas regras que, se não forem seguidas, geram resultados sem sentido: 15 s − 3 m {\displaystyle 15\;\mathrm {s} -3\;\mathrm {m} } 5 m + 10 k g {\displaystyle 5\;\mathrm {m} +10\;\mathrm {kg} } log ⁡ ( 299 792 458 m s ) {\displaystyle \log \left({299\,792\,458\,{\frac {\rm {m}}{\rm {s}}}}\right)}

Equações envolvendo valores numéricos

Estas equações têm constantes que dependem da escolha de unidades e, portanto, só são úteis se as unidade são conhecidas. A substituição de valores nas variáveis em outras unidades pode, facilmente, conduzir a erros. Por isso, é aconselhável que sempre se realizem os cálculos com as unidades presentes em todos os passos e avalie-se a unidade do resultado. Fórmulas utilizadas em textos históricos, "regras de ouro" e fórmulas empíricas normalmente são dadas na forma de equações de valores numéricos. Em alguns casos, as unidades são dadas para o correto uso da equação. Nesses casos, geralmente, os símbolos das unidades são encontrados envolvidas por colchetes, tais como [m], em vez de m.

Deve-se sempre ter em mente alguns fatos relevantes ao se fazer uma medida: Embora tenha essas limitações listadas acima, a medida é considerada a melhor estimativa do valor da grandeza medida. Entende-se ainda que todos os componentes de incerteza, incluindo aqueles provenientes de efeitos sistemáticos contribuem para a dispersão dos dados (valores medidos). Medidas devem ser expressas por meio do valor obtido para a quantidade medida, juntamente com a incerteza de medida para serem bem caracterizadas. Entretanto se a incerteza é considerada negligenciável por algum motivo, é comum a supressão dessa informação. Em muitos campos essa maneira suprimida é a maneira corriqueira de expressar uma medida.

Grandezas básicas

Num determinado sistema de unidades de medida, um subconjunto de grandezas, com o qual seja possível escrever todas as outras grandezas desses sistema (que, obviamente não pertençam a esse subconjunto) são denominadas grandezas básicas. E ainda: grandezas básicas são as grandezas mutualmente independentes entre si, uma vez que nenhuma grandeza de base pode ser expressa como um produto de potências de outras grandezas básicas. A escolha das grandezas básicas é puramente arbitrária, podendo ser escolhidas quaisquer grandezas desde que seja obedecida a definição. Geralmente os sistemas de medida têm como grandezas de base o comprimento, a massa e o tempo, isso deve-se a razões históricas: na física, a primeira área a se desenvolver, foi a mecânica. Mais recentemente ocorrida, a adoção de uma grandeza eletromagnética pelos sistemas de medida, já apresenta divergências na escolha da grandeza básica a cumprir esse papel.