Grandezze fisiche e unità di misura
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Le grandezze fisiche si possono misurare attraverso unità di misura. Convenzionalmente si utilizzano le unità di misura del Sistema Internazionale.
Una unità di misura deve soddisfare questi requisiti:
- Deve essere adatta alla grandezza che si vuole misurare (né troppo grande né troppo piccola)
- Deve essere facilmente riproducibile
- Non deve cambiare nel tempo
- Deve essere utilizzabile da tutti
Le grandezze base da cui si ricavano le derivate sono:
- Lunghezza: Metro (m)
- Massa: Kilogrammo (Kg)
- Tempo: Secondo (s)
Da queste 3 grandezze fondamentali si possono ricavare tutte le restanti, tra cui:
- Velocità: Metri al secondo
- Accelerazione: Metri su secondo quadro
- Peso: Kilogrammo per accelerazione gravitazionale , che sulla Terra è assunto convenzionalmente
- Superficie: Metro quadro
- Volume: Metro cubo
È possibile sottrarre e sommare grandezze con la stessa unità di misura.
La definizione delle unità di misura delle grandezze fondamentali ha sempre costituito un problema, proprio perché è sempre risultato difficile soddisfare ai requisiti sopra elencati, soprattutto a quelli dell'invariabilità nel tempo e della riproducibilità. Nel corso degli anni sono state adottate varie definizioni, ma attualmente quelle riconosciute sono:
- Metro: è la distanza percorsa dalla luce in 1/299.792.458 di secondo,
- Kilogrammo: è definito rispetto ad un campione, ma è allo studio una definizione più accurata,
- Secondo: è la durata di 9.192.631.770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini, da (F=4, MF=0) a (F=3, MF=0), dello stato fondamentale dell'atomo di cesio-133.
Multipli
modificaI multipli delle unità di misura sono espressi convenzionalmente con:
- Exa- (E)
- Peta- (P)
- Tera- (T)
- Giga- (G)
- Mega- (M)
- Kilo- (k)
- Etto- (h)
- Deca- (D)
Sottomultipli
modificaI sottomultipli delle unità di misura sono espressi convenzionalmente con:
- Deci- (d)
- Centi- (c)
- Milli- (m)
- Micro- (μ)
- Nano- (n)
- Pico- (p)
- Femto- (f)
- Atto- (a)