Definições para Units (Manual do Maxima 5.45.0)

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### 70.2, Definições para Units

Função: setunits (list)

  Por padrão, o pacote unit não usa qualquer dimensões derivadas, mas irá converter todas as unidades nas sete fundamentais do sistema MKS.

      (%i2) N;
                                           kg m
      (%o2)                                ----
                                             2
                                            s
      (%i3) dyn;
                                         1      kg m
      (%o3)                           (------) (----)
                                       100000     2
                                                 s
      (%i4) g;
                                          1
      (%o4)                             (----) (kg)
                                         1000
      (%i5) centigram*inch/minutes^2;
                                        127        kg m
      (%o5)                       (-------------) (----)
                                   1800000000000     2
                                                    s

  Em alguns casos esse é o comportamento desejado. Se o utilizador desejar usar outras unidades, isso é conseguido com o comando `setunits`:

      (%i6) setunits([centigram,inch,minute]);
      (%o6)                                done
      (%i7) N;
                                  1800000000000   %in cg
      (%o7)                      (-------------) (------)
                                       127            2
                                                  %min
      (%i8) dyn;
                                     18000000   %in cg
      (%o8)                         (--------) (------)
                                       127          2
                                                %min
      (%i9) g;
      (%o9)                             (100) (cg)
      (%i10) centigram*inch/minutes^2;
                                          %in cg
      (%o10)                              ------
                                              2
                                          %min

  A escolha de unidades é completamente flexível. Por exemplo, se quisermos voltar para quiilogramas, metros, e segundos como padrão para essas dimensão nós podemos fazer:

      (%i11) setunits([kg,m,s]);
      (%o11)                               done
      (%i12) centigram*inch/minutes^2;
                                        127        kg m
      (%o12)                      (-------------) (----)
                                   1800000000000     2
                                                    s

  Unidade derivadas são também manuseáveis por meio desse comando:

      (%i17) setunits(N);
      (%o17)                               done
      (%i18) N;
      (%o18)                                 N
      (%i19) dyn;
                                          1
      (%o19)                           (------) (N)
                                        100000
      (%i20) kg*m/s^2;
      (%o20)                                 N
      (%i21) centigram*inch/minutes^2;
                                          127
      (%o21)                        (-------------) (N)
                                     1800000000000

  Note que o pacote unit reconhece a combinação não MKS de massa, comprimento, e tempo inverso elevado ao quadrado como uma força, e converte isso para Newtons. É dessa forma que Maxima trabalha geralmente. Se, por exemplo, nós preferirmos dinas em lugar de Newtons, simplesmente fazemos o seguinte:

      (%i22) setunits(dyn);
      (%o22)                               done
      (%i23) kg*m/s^2;
      (%o23)                          (100000) (dyn)
      (%i24) centigram*inch/minutes^2;
                                        127
      (%o24)                         (--------) (dyn)
                                      18000000

  Para descontinuar simplificando para qualquer unidade de força, usamos o comando `uforget`:

      (%i26) uforget(dyn);
      (%o26)                               false
      (%i27) kg*m/s^2;
                                           kg m
      (%o27)                               ----
                                             2
                                            s
      (%i28) centigram*inch/minutes^2;
                                        127        kg m
      (%o28)                      (-------------) (----)
                                   1800000000000     2
                                                    s

  Isso pode trabalhar igualmente bem com `uforget(N)` ou `uforget(%force)`.

  Veja também `uforget`. Para usar essa função escreva primeiro `load("unit")`.

Função: uforget (list)

  Por padrão, o pacote unit converte todas as unidades para as sete unidaes fundamentais do sitema MKS de unidades. Ess comportamento pode ser mudado com o comando `setunits`. Após o qual, o utilizador pode restabelecer o comportamento padrão para uma dimensão em particular mediante o comando `uforget`:

      (%i13) setunits([centigram,inch,minute]);
      (%o13)                               done
      (%i14) centigram*inch/minutes^2;
                                          %in cg
      (%o14)                              ------
                                              2
                                          %min
      (%i15) uforget([cg,%in,%min]);
      (%o15)                      [false, false, false]
      (%i16) centigram*inch/minutes^2;
                                        127        kg m
      (%o16)                      (-------------) (----)
                                   1800000000000     2
                                                    s

  `uforget` opera sobre dimensões, não sobre unidades, de forma que qualquer unidade de uma dimensão em particular irá trabalhar. A própia dimensão é também um argumento legal.

  Veja também `setunits`. To use this function write first `load("unit")`.

Função: convert (expr, list)

  Quando do restabelecimento dos valores padrão o ambiente global é destruído, existe o comando `convert`, que permite conversões imediatas. `convert` pode aceitar um argumetno simples ou uma lista de unidades a serem usadas na conversão. Quando uma operação de conversão for concluída, o sistema normal de avaliação global é contornado, com o objectivo de evitar que o resultado desejado seja convertido novamente. Como consequência, em cálculos aproximados alertas de "rat" irão ser visíveis se o ambiente global que controla esse comportamento (`ratprint`) for `true`. `convert` também é útil para uma verificação pontual e imediata da precisão de uma conversão global. Outro recurso é que `convert` irá permitir a um utilizador fazer um Base de Conversões Dimensionais mesmo se o ambiente global for escolhido para simplificar par uma Dimensão Derivada.

      (%i2) kg*m/s^2;
                                           kg m
      (%o2)                                ----
                                             2
                                            s
      (%i3) convert(kg*m/s^2,[g,km,s]);
                                           g km
      (%o3)                                ----
                                             2
                                            s
      (%i4) convert(kg*m/s^2,[g,inch,minute]);

      `rat' replaced 39.37007874015748 by 5000/127 = 39.37007874015748
                                    18000000000   %in g
      (%o4)                        (-----------) (-----)
                                        127           2
                                                  %min
      (%i5) convert(kg*m/s^2,[N]);
      (%o5)                                  N
      (%i6) convert(kg*m^2/s^2,[N]);
      (%o6)                                 m N
      (%i7) setunits([N,J]);
      (%o7)                                done
      (%i8) convert(kg*m^2/s^2,[N]);
      (%o8)                                 m N
      (%i9) convert(kg*m^2/s^2,[N,inch]);

      `rat' replaced 39.37007874015748 by 5000/127 = 39.37007874015748
                                       5000
      (%o9)                           (----) (%in N)
                                       127
      (%i10) convert(kg*m^2/s^2,[J]);
      (%o10)                                 J
      (%i11) kg*m^2/s^2;
      (%o11)                                 J
      (%i12) setunits([g,inch,s]);
      (%o12)                               done
      (%i13) kg*m/s^2;
      (%o13)                                 N
      (%i14) uforget(N);
      (%o14)                               false
      (%i15) kg*m/s^2;
                                      5000000   %in g
      (%o15)                         (-------) (-----)
                                        127       2
                                                 s
      (%i16) convert(kg*m/s^2,[g,inch,s]);

      `rat' replaced 39.37007874015748 by 5000/127 = 39.37007874015748
                                      5000000   %in g
      (%o16)                         (-------) (-----)
                                        127       2
                                                 s

  Veja também `setunits` e `uforget`. Para usar essa função primeiramente escreva `load("unit")`.

Variável de opção: usersetunits

  Valor por omissão: none

  Se um utilizador desejar ter um comportamento padrão de unidade diferente daquele descrito, ele pode fazer uso de maxima-init.mac e da variável usersetunits. O pacote unit irá verificar o ficheiro maxima-init.mac na inicialização para ver se a essa variável foi atribuído uma lista. Se isso aconteceu, o pacote unit irá usar `setunits` sobre aquela lista e pegar as unidades lá colocadas para serem as padrões. `uforget` irá reverter para o comportamento definido por `usersetunits` sobrescrevendo seus próprios padrões. Por exemplo, Se tivermos um ficheiro maxima-init.mac contendo:

      usersetunits : [N,J];

  nós poderemos ver o seguinte comportamento:

      (%i1) load("unit")$
      *******************************************************************
      *                       Units version 0.50                        *
      *          Definitions based on the NIST Reference on             *
      *              Constants, Units, and Uncertainty                  *
      *       Conversion factors from various sources including         *
      *                   NIST and the GNU units package                *
      *******************************************************************

      Redefining necessary functions...
      WARNING: DEFUN/DEFMACRO: redefining function TOPLEVEL-MACSYMA-EVAL ...
      WARNING: DEFUN/DEFMACRO: redefining function MSETCHK ...
      WARNING: DEFUN/DEFMACRO: redefining function KILL1 ...
      WARNING: DEFUN/DEFMACRO: redefining function NFORMAT ...
      Initializing unit arrays...
      Done.
      User defaults found...
      User defaults initialized.
      (%i2) kg*m/s^2;
      (%o2)                                  N
      (%i3) kg*m^2/s^2;
      (%o3)                                  J
      (%i4) kg*m^3/s^2;
      (%o4)                                 J m
      (%i5) kg*m*km/s^2;
      (%o5)                             (1000) (J)
      (%i6) setunits([dyn,eV]);
      (%o6)                                done
      (%i7) kg*m/s^2;
      (%o7)                           (100000) (dyn)
      (%i8) kg*m^2/s^2;
      (%o8)                     (6241509596477042688) (eV)
      (%i9) kg*m^3/s^2;
      (%o9)                    (6241509596477042688) (eV m)
      (%i10) kg*m*km/s^2;
      (%o10)                   (6241509596477042688000) (eV)
      (%i11) uforget([dyn,eV]);
      (%o11)                           [false, false]
      (%i12) kg*m/s^2;
      (%o12)                                 N
      (%i13) kg*m^2/s^2;
      (%o13)                                 J
      (%i14) kg*m^3/s^2;
      (%o14)                                J m
      (%i15) kg*m*km/s^2;
      (%o15)                            (1000) (J)

  Sem `usersetunits`, as entradas iniciais poderiam ter sido convertidas para o sistema de unidades MKS, e `uforget` poderia ter resultado em um retorno para as regras do MKS. Em vez disso, as preferências do utilizador foram respeitadas em ambos os casos. Note que esse podem ainda serem sobrescritos se for desejado. Para eliminar completamente essa simplificação - i.e. ter as preferências de utilizador escolhidas para os padrões de unidade do Maxima - o comando `dontusedimension` pode ser usado. `uforget` pode restabelecer as preferências de utilizador novamente, mas somente se `usedimension` liberar isso para uso. Alternativamente, `kill(usersetunits)` irá remover completametne todo o conhecimento dessas escolhas de utilizador da sessão actual. Aqui está alguns exemplos de como esssas várias opções trabalham.

      (%i2) kg*m/s^2;
      (%o2)                                  N
      (%i3) kg*m^2/s^2;
      (%o3)                                  J
      (%i4) setunits([dyn,eV]);
      (%o4)                                done
      (%i5) kg*m/s^2;
      (%o5)                           (100000) (dyn)
      (%i6) kg*m^2/s^2;
      (%o6)                     (6241509596477042688) (eV)
      (%i7) uforget([dyn,eV]);
      (%o7)                          [false, false]
      (%i8) kg*m/s^2;
      (%o8)                                  N
      (%i9) kg*m^2/s^2;
      (%o9)                                  J
      (%i10) dontusedimension(N);
      (%o10)                             [%force]
      (%i11) dontusedimension(J);
      (%o11)                         [%energy, %force]
      (%i12) kg*m/s^2;
                                           kg m
      (%o12)                               ----
                                             2
                                            s
      (%i13) kg*m^2/s^2;
                                               2
                                           kg m
      (%o13)                               -----
                                             2
                                            s
      (%i14) setunits([dyn,eV]);
      (%o14)                               done
      (%i15) kg*m/s^2;
                                           kg m
      (%o15)                               ----
                                             2
                                            s
      (%i16) kg*m^2/s^2;
                                               2
                                           kg m
      (%o16)                               -----
                                             2
                                            s
      (%i17) uforget([dyn,eV]);
      (%o17)                         [false, false]
      (%i18) kg*m/s^2;
                                           kg m
      (%o18)                               ----
                                             2
                                            s
      (%i19) kg*m^2/s^2;
                                               2
                                           kg m
      (%o19)                               -----
                                             2
                                            s
      (%i20) usedimension(N);
      Done.  To have Maxima simplify to this dimension, use setunits([unit])
      to select a unit.
      (%o20)                               true
      (%i21) usedimension(J);
      Done.  To have Maxima simplify to this dimension, use setunits([unit])
      to select a unit.
      (%o21)                               true
      (%i22) kg*m/s^2;
                                           kg m
      (%o22)                               ----
                                             2
                                            s
      (%i23) kg*m^2/s^2;
                                               2
                                           kg m
      (%o23)                               -----
                                             2
                                            s
      (%i24) setunits([dyn,eV]);
      (%o24)                               done
      (%i25) kg*m/s^2;
      (%o25)                          (100000) (dyn)
      (%i26) kg*m^2/s^2;
      (%o26)                    (6241509596477042688) (eV)
      (%i27) uforget([dyn,eV]);
      (%o27)                           [false, false]
      (%i28) kg*m/s^2;
      (%o28)                                 N
      (%i29) kg*m^2/s^2;
      (%o29)                                 J
      (%i30) kill(usersetunits);
      (%o30)                               done
      (%i31) uforget([dyn,eV]);
      (%o31)                          [false, false]
      (%i32) kg*m/s^2;
                                           kg m
      (%o32)                               ----
                                             2
                                            s
      (%i33) kg*m^2/s^2;
                                               2
                                           kg m
      (%o33)                               -----
                                             2
                                            s

  Desafortunadamente essa ampla variedade de opções é um pouco confus no início, mas uma vez que o utilizador cultiva o uso delas o utilizador perceberá que elas permitem completo controle sobre seu ambiente de trabalho.

Função: metricexpandall (x)

  Reconstrói listas de unidades globais automaticamente criando todas as unidades métricas desejadas. x é um argumento numérico que é usado para especificar quantos prefixos métricos o utilizador deseja que seja definido. Os argumentos são os seguintes, com cada maior número definindo todos os menores números de unidade:

                 0 - none. Only base units
                 1 - kilo, centi, milli
      (default)  2 - giga, mega, kilo, hecto, deka, deci, centi, milli,
                     micro, nano
                 3 - peta, tera, giga, mega, kilo, hecto, deka, deci,
                     centi, milli, micro, nano, pico, femto
                 4 - all

  Normalmente, Maxima não irá definir a expansão completa desses resultados em uma grande número de unidades, mas `metricexpandall` pode ser usada para reconstruir a lista em um estilo mais ou menos completo. A variável relevante no ficheiro unit.mac é %unitexpand.

Variável: %unitexpand

  Valor por omissão: `2`

  Ess é o valor fornecido a `metricexpandall` durante a inicialização de unit.

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