IL SISTEMA INTERNAZIONALE Delle UNITÀ DI MISURA 1 La fisica, per descrivere scientificamente un fenomeno naturale, utilizza delle caratteristiche misurabili chiamate GRANDEZZE FISICHE Di ciascuna di esse è necessario poter dire quanto vale Dobbiamo attribuirgli un valore espresso mediante un numero razionale seguito da un’unità di misura. 2 Dobbiamo attribuirle un valore, espresso mediante un numero razionale, seguito da un’unità di misura. Questo significa misurare una grandezza fisica Esempi: Massa = 21,16 kg T= 37,8 °C L = 3,85 cm 3 L’insieme di azioni che permette di ottenere il valore di una grandezza fisica viene chiamato procedimento di misura Il procedimento di misura prevede l’uso di uno o più strumenti di misura 4 Misurare significa confrontare l’unità di misura scelta con la grandezza da misurare e contare quante volte l’unità è contenuta nella grandezza. 5 6 7 Ma . . . Il numero delle grandezze fisiche è molto grande e per ciascuna di esse è necessario definire una unità di misura!!! Per semplificare le cose si è deciso di scegliere un gruppo di grandezze fisiche chiamate fondamentali e definire le altre a partire da queste 8 Le unità di misura delle grandezze fisiche fondamentali diventano le unità di misura fondamentali Di queste unità di misura fondamentali vengono precisate in modo accurato le definizioni e il procedimento per ricavarle 9 MISURE : SISTEMA INTERNAZIONALE (S.I.) Il sistema di unità di misura ufficiale delle grandezze fisiche è dal 1982 il S.I. Esso è un sistema decimale cioè per ciascuna grandezza ( es. lunghezza) tra una unità misura e l’unità di misura successiva la differenza è un fattore 10. Es. 10 mm = 1 cm. 10 cm = 1 dm 10 dm = 1 m 10 Sistema Internazionale (SI) E’ formato da 7 unità di misura fondamentali più 2 unità supplementari. GRANDEZZA UNITA’ SIMBOLO Lunghezza Metro m Massa Chilogrammo kg Tempo Secondo s Intensità di corrente elettrica Ampere A Temperatura Kelvin K Intensità luminosa Candela cd Quantità di materia Mole mol 11 LUNGHEZZA UNITA’ DI MISURA SIMBOLO metro m DEFINIZIONE Il metro è la distanza che la luce percorre nel vuoto in 1/299792458 di secondo. La velocità della luce è c = 299792458 m/s Di fatto è la velocità della luce che sostituisce la lunghezza come grandezza fisica fondamentale 12 Massa UNITA’ DI MISURA SIMBOLO DEFINIZIONE kilogrammo kg Un kilogrammo è la massa del kilogrammo prototipo conservato a Sèvres, in Francia. Si tratta dell’unica unità fondamentale del SI il cui campione non è definito in termini di costanti. Il campione è fatto di una lega di Platino-Iridio Originariamente era definito come la massa di 1dm3 d’acqua alla temperatura di 4 °C 13 Tempo UNITA’ DI MISURA SIMBOLO secondo s DEFINIZIONE Il secondo è la durata di 9192631770 periodi della radiazione corrispondente ai due livelli iperfini dello stato fondamentale dell’isotopo del Cesio 113Cs 14 OROLOGIO AL CESIO 15 INTENSITA’ DI CORRENTE ELETTRICA UNITA’ Ampere SIMBOLO A DEFINIZIONE Un ampere è l’intensità di corrente costante che, mantenuta all’interno di due fili conduttori paralleli di lunghezza infinita, sezione trascurabile E distanziati di un metro, produce una forza di 2x10-7 N/m (Newton per metro di lunghezza). 16 TEMPERATURA UNITA’ KELVIN DEFINIZIONE SIMBOLO K La temperatura termodinamica è quella cui il punto triplo dell’acqua (al quale i tre stati dell’acqua, liquido solido e gassoso sono in 273,16 K assoluto è 0 K equilibrio) è zero e la temperatura di 17 QUANTITA’ DI SOSTANZA UNITA’ MOLE SIMBOLO mol DEFINIZIONE Una mole di sostanza contiene tante molecole (o atomi, se la sostanza è un elemento monoatomico) quanti sono gli atomi di carbonio contenuti in 0,012 kg di isotopo 12C. Il numero di particelle in una mole di qualunque sostanza è 6,0221438 1023 (numero di Avogadro) 18 19 Multipli e sottomultipli delle unita di misura del Sistema Internazionale 20 Multipli e sottomultipli delle unita di misura del Sistema Internazionale DA RICORDARE 21 Multipli e sottomultipli della lunghezza sono: 22 NOTAZIONE SCIENTIFICA Per scrivere numeri molto grandi o molto piccoli si fa uso delle potenze di 10 ; questo modo di scrivere i valori delle grandezze fisiche si chiama NOTAZIONE SCIENTIFICA Esempi: 1000 = 10 3 1.000.000 = 10 6 1/ 100 = 10 – 2 1/ 10.000 = 10 – 4 23 Somma di potenze di è possibile sommarle in modo semplice se hanno lo stesso esponente esempio: 10–2 + 10–2 + 10–2 = 3·10 – 2 Prodotto di potenze si sommando algebricamente gli esponenti esempi: 10 3 · 10 6 = 10 9 10 3 · 10 6 · 10 – 4 = 10 5 24 25 26