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O que é o sistema métrico? Unidades, prefixos e como transformar as medidas

Por Laura Bennett, MathIt · Publicado em · 11 min de leitura
Uma balança de cozinha plana com duas laranjas em cima, uma jarra de vidro vazia, um rolo de fita verde-menta, maçãs vermelhas, uma banana e uma colher de pau numa bancada clara.

O que é o sistema métrico?

O sistema métrico é o sistema internacional de medidas baseado em potências de dez, chamado oficialmente de Sistema Internacional de Unidades (SI). As unidades do dia a dia são o metro para comprimento, o litro para volume e o grama para massa. Prefixos como quilo (1.000), centi (0,01) e mili (0,001) mudam o tamanho de cada unidade, então você converte multiplicando ou dividindo por 10, 100 ou 1.000.

Pontos principais

  • O sistema métrico é o Sistema Internacional de Unidades (SI), e as unidades do dia a dia são o metro para comprimento, o litro para volume e o grama para massa.
  • Os prefixos métricos são potências de dez: quilo quer dizer 1.000, hecto 100, deca 10, deci 0,1, centi 0,01 e mili 0,001 da unidade de base.
  • A conversão métrica multiplica por 10 a cada degrau que desce na escada de prefixos e divide por 10 a cada degrau que sobe, então 2,5 km = 2.500 m e 350 mL = 0,35 L.
  • A BNCC pede no 5º ano problemas com transformações entre as unidades mais usuais (EF05MA19), e o padrão 5.MD.A.1 do Common Core, nos Estados Unidos, usa o exemplo de 5 cm para 0,05 m.
  • O Brasil adotou o sistema métrico por uma lei de 1862 e foi um dos signatários iniciais da Convenção do Metro, em 1875.

Seu filho do 5º ano chega em casa com um exercício que pergunta quantos metros há em 2,5 quilômetros, e a última vez que você viu o sistema métrico foi numa aula de química, décadas atrás. A boa notícia é que a conversão métrica é mais fácil que polegadas e pés, porque cada unidade é 10, 100 ou 1.000 vezes a seguinte. Quando você enxerga os prefixos métricos como uma escada de dez em dez, toda transformação vira uma multiplicação ou uma divisão.

O que é o sistema métrico e por que ele usa o dez

O sistema métrico é o sistema de medidas compartilhado pelo mundo, e o nome oficial dele é Sistema Internacional de Unidades, ou SI. O NIST descreve o SI como "conhecido como sistema métrico" e "o padrão internacional de medida". As crianças conhecem primeiro três unidades do dia a dia: o metro (m) para comprimento, o litro (L) para volume e o grama (g) para massa.

Os cientistas trabalham com sete unidades de base do SI. O NIST lista o metro, o segundo, o mol, o ampere, o kelvin, a candela e o quilograma, e afirma que o SI "se apoia numa base de sete (7) constantes definidoras", como a velocidade da luz. Para a lição de casa, o fato útil é mais curto: toda unidade métrica cresce ou diminui por uma potência de dez.

A escada dos prefixos métricos do km ao mm: km, hm, dam, m, dm, cm e mm em sete degraus, com uma seta coral × 10 descendo cada degrau e uma seta azul ÷ 10 subindo cada degrau de volta
A escada dos prefixos métricos do km ao mm: km, hm, dam, m, dm, cm e mm em sete degraus, com uma seta coral × 10 descendo cada degrau e uma seta azul ÷ 10 subindo cada degrau de volta

Por que o sistema métrico é "de base dez" como o valor posicional

Os prefixos métricos se alinham exatamente com as ordens do quadro de valor posicional. A página de prefixos do NIST põe quilo, hecto e deca sobre os milhares, as centenas e as dezenas, a unidade de base nas unidades, e deci, centi e mili nos décimos, centésimos e milésimos. Andar um degrau na escada é o mesmo que andar uma ordem no quadro.

Essa ligação explica por que o sistema métrico pertence à aula de matemática e não só à de ciências. Se as ordens ainda parecem confusas, o guia de valor posicional para pais mostra o quadro de ordens que as unidades métricas copiam, e o guia de números decimais para pais explica décimos e centésimos.

Como transformar unidades métricas, passo a passo

A transformação de unidades métricas leva cinco passos e funciona do mesmo jeito para metros, litros e gramas. Escreva a escada de prefixos uma vez e use-a em todos os problemas.

  1. Escreva a escada. Escreva k, h, da, (base), d, c, m da esquerda para a direita, na mesma ordem da escada. A base é m, L ou g, conforme o que você mede.
  2. Ache o início e o fim. Circule a unidade que você tem e a unidade de que precisa. Para passar 2,5 km para m, comece no k e termine na base.
  3. Conte os degraus. Conte quantas posições você anda. De km para m são 3 degraus; de cm para m são 2 degraus.
  4. Escolha a direção. Descer para uma unidade menor quer dizer multiplicar por 10 a cada degrau. Subir para uma unidade maior quer dizer dividir por 10 a cada degrau.
  5. Desloque a vírgula. Multiplicar por 10, 100 ou 1.000 desloca a vírgula 1, 2 ou 3 casas para a direita; dividir desloca para a esquerda. Complete com zeros quando faltarem algarismos: 2,5 km × 1.000 = 2.500 m.

Três exemplos resolvidos cobrem a maior parte da lição de casa. Passar 2,5 km para metros são 3 degraus para baixo, então 2,5 × 1.000 = 2.500 m. Passar 350 mL para litros são 3 degraus para cima, então 350 ÷ 1.000 = 0,35 L, e 1.200 g ÷ 1.000 = 1,2 kg pela mesma contagem.

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A parte em que todo mundo erra: multiplique quando a unidade fica menor

Converter para uma unidade menor sempre dá um número maior, e isso parece ao contrário para muitas crianças. Um quilômetro é comprido, então um quilômetro tem muitos metros: 1 km = 1.000 m. Unidades menores precisam de mais pedaços para cobrir a mesma distância.

Uma conferência rápida pega o erro antes que ele chegue à folha. Se a resposta em metros é menor que o número em quilômetros, a conta foi para o lado errado. O guia de multiplicação e divisão de decimais mostra por que a vírgula anda uma casa a cada fator 10.

Prefixos métricos comparados: do quilo ao mili

Os prefixos métricos são as palavras colocadas antes de uma unidade para deixá-la 10, 100 ou 1.000 vezes maior ou menor. O NIST afirma que os prefixos "deca, hecto e quilo" querem dizer "10, 100 e 1000", e que "deci, centi e mili" querem dizer "um décimo, um centésimo e um milésimo".

PrefixoSímboloFatorPotência de dezExemplo
quilok1.00010³1 km = 1.000 m
hectoh10010²1 hm = 100 m
decada1010¹1 dam = 10 m
(unidade de base)m, L, g110⁰metro, litro, grama
decid0,110⁻¹1 dm = 0,1 m
centic0,0110⁻²1 cm = 0,01 m
milim0,00110⁻³1 mL = 0,001 L

A coluna da potência de dez liga o sistema métrico às potências: 10³ é 10 × 10 × 10 = 1.000. O NIST lista 24 prefixos ao todo, do quecto (10⁻³⁰) ao quetta (10³⁰), e os muito grandes e os muito pequenos são o terreno da notação científica.

Quais prefixos seu filho precisa primeiro

Quatro prefixos cobrem quase todo o trabalho dos anos iniciais: o quilo, a unidade de base, o centi e o mili. A BNCC traz no 3º ano o "metro, centímetro e milímetro" (EF03MA19) e o "litro, mililitro, quilograma, grama e miligrama" (EF03MA20), e no 5º ano pede problemas "recorrendo a transformações entre as unidades mais usuais" (EF05MA19). Nos Estados Unidos, o padrão 4.MD.A.1 do Common Core pede que o aluno do 4º ano conheça "os tamanhos relativos das unidades de medida dentro de um sistema", como km, m, cm, kg, g, L e mL, e expresse "medidas de uma unidade maior em termos de uma unidade menor".

Hecto, deca e deci quase não aparecem nos exercícios, mas mantêm a escada honesta. Uma criança que pula esses degraus conta de cm para m como um degrau em vez de dois e chega a uma resposta 10 vezes grande demais.

O sistema métrico em casa: cozinha, garrafas de água e régua de altura

As conversões métricas fixam quando a criança converte coisas que pode segurar. A cozinha dá as três unidades num cômodo só: gramas na balança, mililitros no rótulo da bebida e centímetros na régua de altura na porta. A BNCC pede exatamente isso no 3º ano, ao falar em reconhecer as unidades "em leitura de rótulos e embalagens".

Experimente três tarefas curtas nesta semana. Pese um pacote de farinha de 1 kg e pergunte quantas porções de 250 g cabem nele (1.000 ÷ 250 = 4). Leia uma garrafa de água de 500 mL e escreva o valor em litros (0,5 L), depois marque a altura do seu filho em centímetros, como 132 cm, e converta para metros (1,32 m).

O guia de como ler uma régua mostra como ler as marcas de centímetro e milímetro da régua de altura.

Três conversões métricas em quadros de valor posicional: 2,5 km = 2.500 m com a vírgula andando 3 casas para a direita (× 1.000), 350 mL = 0,35 L e 1.200 g = 1,2 kg com a vírgula andando 3 casas para a esquerda (÷ 1.000)
Três conversões métricas em quadros de valor posicional: 2,5 km = 2.500 m com a vírgula andando 3 casas para a direita (× 1.000), 350 mL = 0,35 L e 1.200 g = 1,2 kg com a vírgula andando 3 casas para a esquerda (÷ 1.000)

Referências que tornam o sistema métrico real

Referências são objetos conhecidos com um tamanho métrico conhecido, e elas deixam seu filho conferir se uma resposta faz sentido. As tabelas de estimativa do dia a dia do NIST trazem alguns valores, e as embalagens do mercado completam a lista:

  • 100 g: uma maçã média, segundo o NIST.
  • 200 mL: uma caixinha de suco, segundo o NIST.
  • 350 mL: uma lata de refrigerante.
  • 1 L: uma caixa de leite.
  • 1 kg: um pacote de feijão ou de açúcar.
  • 19 cm: o comprimento aproximado de um lápis, segundo o NIST.

Uma criança que sabe que um pacote de feijão tem 1 kg vai desconfiar de uma resposta que diz que uma maçã pesa 10 kg. Estimar assim é o hábito que a BNCC chama de "estimar, medir e comparar".

Como acompanhar o progresso do seu filho com as unidades métricas

Cinco perguntas rápidas mostram se seu filho entende a conversão métrica ou se está chutando a direção. Faça as perguntas em voz alta e confira o raciocínio, além da resposta.

  • Do grande para o pequeno: quantos metros há em 3 km? A resposta é 3.000 m, porque de km para m são 3 degraus para baixo.
  • Do pequeno para o grande: escreva 45 mm em centímetros. A resposta é 4,5 cm, porque de mm para cm é 1 degrau para cima.
  • Dois degraus: escreva 5 cm em metros. A resposta é 0,05 m, o exemplo exato do padrão 5.MD.A.1 do Common Core.
  • Massa: escreva 750 g em quilogramas. A resposta é 0,75 kg.
  • Bom senso: um lápis tem 19 m, 19 cm ou 19 mm? A resposta é 19 cm.
Atividade grátis para imprimirMultiplicação — Alunos do 4.º anoFicha · PDF

Um teste de cinco minutos na cozinha

Um teste de cinco minutos na cozinha transforma as mesmas habilidades numa rotina. Pegue três embalagens da despensa, leia cada quantidade em voz alta e converta para a outra unidade: gramas para quilogramas, mililitros para litros.

Dê nota primeiro à direção e depois aos algarismos. O padrão 5.NBT.A.2 do Common Core pede que o aluno do 5º ano "explique padrões na posição da vírgula quando um decimal é multiplicado ou dividido por uma potência de 10", então uma criança que sabe dizer por que a vírgula andou atingiu o objetivo. Repita o teste uma vez por semana durante um mês e anote quantas das três conversões saem certas sem ajuda.

Erros comuns com o sistema métrico e casos especiais

Cinco erros causam a maioria das respostas métricas erradas, e cada um tem uma correção curta.

  • Direção errada: dividir quando a unidade fica menor dá 2,5 km = 0,0025 m. Diga "unidade menor, número maior" antes de cada resposta.
  • Degraus pulados: contar de cm para m como um degrau dá 5 cm = 0,5 m em vez de 0,05 m. Escreva os sete degraus e conte cada um.
  • O zero que falta: escrever ,35 L esconde a vírgula. O NIST manda "usar um zero à esquerda em números menores que um", então escreva 0,35 L.
  • m de metro e m de mili: a letra m sozinha é o metro, mas em mL ou mm ela quer dizer mili. Leia o símbolo inteiro, começando pelo prefixo.
  • O grama como base: a unidade de base de massa no SI é o quilograma. A escola ainda monta a escada sobre o grama, porque quilo, centi e mili se juntam a ele.

O sistema métrico no Brasil e o caso dos Estados Unidos

O Brasil usa o sistema métrico desde o Império. Uma lei de 26 de junho de 1862 mandou substituir os antigos pesos e medidas pelo sistema métrico francês, que só entrou em vigor em 1872, e a troca de padrões como a braça e a légua provocou em 1874 a Revolta do Quebra-Quilos no Nordeste. Em 1875, o Brasil foi um dos signatários iniciais da Convenção do Metro, ao lado de países como a França, Portugal e os Estados Unidos.

Os Estados Unidos usam os dois sistemas, e a história explica a mistura. A página do NIST sobre a lei de metrificação afirma que "a Lei Métrica de 1866 legalizou o uso do sistema métrico nos Estados Unidos" e que o Congresso declarou o sistema métrico "o sistema preferido de pesos e medidas para o comércio" em 1988. As unidades americanas de massa, comprimento e volume são definidas por unidades métricas desde 1893, e o FAQ de metrificação do NIST acrescenta que "todos os países reconheceram e adotaram o SI, inclusive os Estados Unidos".

Sua lista de verificação do sistema métrico e próximos passos

  • Escada: escreva k, h, da, base, d, c, m antes de começar.
  • Degraus: conte cada degrau entre as duas unidades.
  • Direção: multiplique por 10 a cada degrau para baixo e divida por 10 a cada degrau para cima.
  • Vírgula: desloque a vírgula uma casa por degrau e complete os espaços com zeros.
  • Zero à esquerda: escreva 0,35 L, nunca ,35 L.
  • Bom senso: compare a resposta com uma referência, como um pacote de feijão de 1 kg ou um lápis de 19 cm.

A conversão métrica se apoia no valor posicional e na multiplicação por 10, e o jogo de matemática para o 4º ano treina esses fatos em rodadas curtas.

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Perguntas frequentes

Em que se baseia o sistema métrico?

O sistema métrico se baseia em potências de dez: cada prefixo multiplica ou divide uma unidade por 10, 100 ou 1.000. A forma oficial dele, o SI, se apoia em sete constantes definidoras, como a velocidade da luz, e tem sete unidades de base, entre elas o metro, o quilograma e o segundo.

Desde quando o Brasil usa o sistema métrico?

O Brasil usa o sistema métrico desde o século XIX. Uma lei de 26 de junho de 1862 mandou substituir os antigos pesos e medidas pelo sistema métrico francês, que entrou em vigor em 1872. Em 1875, o Brasil foi um dos signatários iniciais da Convenção do Metro, o tratado que criou o BIPM.

Por que os Estados Unidos não usam o sistema métrico em tudo?

A política métrica dos Estados Unidos é voluntária, então empresas, organizações e pessoas escolhem o próprio ritmo. O NIST explica que o Congresso definiu uma política nacional de aumentar o uso voluntário do sistema métrico, e a lei americana permite tanto o SI quanto as unidades tradicionais. Muitos rótulos e placas de trânsito continuam em polegadas, pés e milhas, então a maioria dos americanos aprende os dois sistemas.

Quais países não usam o sistema métrico?

Todos os países reconheceram e adotaram o sistema métrico, segundo o NIST, inclusive os Estados Unidos. A história de que só os Estados Unidos, a Libéria e Mianmar não são métricos é um mito. O NIST explica que ela vem de listas dos anos 1960 que chamavam de não métrico todo país sem uma lei métrica obrigatória.

Qual é a unidade de volume do sistema métrico?

A unidade métrica de volume do dia a dia é o litro (L), com o mililitro (mL) para quantidades pequenas: 1 L = 1.000 mL. No SI, o volume se mede em metros cúbicos (m³), e 1 L é igual a 1 dm³. Uma lata de refrigerante no Brasil tem 350 mL, e uma caixa de leite tem 1 L.

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