SISTEMA INTERNAZIONALE

Sistema Internazionale delle unità di misura

​E' il linguaggio con cui esprimere le misurazioni condiviso da tutti i paesi che aderiscono alla Convenzione del Metro, accordo stipulato nel 1875 dai rappresentanti di 17 paesi, che oggi annovera 60 stati membri e 42 stati associati.

La Convenzione del Metro pose le basi per un sistema di unità di misura comune, chiamato dal 1960 Sistema Internazionale.

In fisica, una grandezza è la proprietà di un fenomeno, corpo o sostanza, che può essere espressa quantitativamente mediante un numero e un riferimento.

UNITA' FONDAMENTALI

Unità di misura di base e grandezze fisiche

• metro (m) lunghezza

• kilogrammo (kg) massa

• secondo (s) tempo

• ampere (A) intensità di corrente

• kelvin (K) temperatura termodinamica

• mole (mol) quantità di sostanza

• candela (cd) intensità luminosa

​Metro: 1/10 000 000 dell'arco di meridiano terrestre compreso fra il polo nord e l'equatore che passava per Parigi. Studi successivi determinarono però che la lunghezza del quarto terrestre era di 10 001 957 metri anziché i 10 000 000 previsti. Nel 1799 venne creato il primo campione standard in platino iridio.

Col progredire della scienza si ebbero sviluppi successivi finché nel 1983, durante la 17ª Conférence générale des poids et mesures (Conferenza generale di pesi e misure) a Parigi, il metro venne ridefinito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299 792 458 di secondo, assumendo che la velocità della luce nel vuoto, per definizione, è pari a c = 299792458 m/s.

Secondo: storicamente corrispondente alla 86.400ª parte del giorno solare medio, definita attualmente come la durata di 9.192.631.770 periodi della radiazione emessa dall'atomo dell'isotopo 133 del cesio in una transizione energetica specifica.

kelvin: è la differenza di temperatura termodinamica corrispondente a una differenza di energia termica pari a kB J, dove kB è il valore della costante di Boltzmann in Joule/kelvin. Il valore della costante di Boltzmann ora per definizione corrisponde a 1,380649 × 10−23 J/K.

Mole: A partire dal 20 maggio 2019, la mole è definita come la quantità di sostanza che contiene esattamente 6,02214076×1023 entità fondamentali, essendo questo il valore numerico della costante di Avogadro quando espressa in mol-1.

Tale definizione è stata introdotta nel novembre 2018 nel corso della 26ª Conferenza generale dei pesi e delle misure, sostituendo la vecchia definizione basata sul numero di atomi contenuti in 12 grammi di carbonio-12.

UNITA' DERIVATE: Tutte le altre unità di misura si ricavano da quelle fondamentali.

La scienza delle misure è in costante evoluzione: quando nel 1875 furono poste le basi per un sistema di misura comune a livello internazionale, le unità di base erano solo tre, metro, chilogrammo e secondo. Negli anni furono aggiunte via via le altre.

ANALISI DIMENSIONALE

UNITA'

PRECISIONE-->CIFRE SIGNIFICATIVE

VETTORI E SCALARI

​Scalari: Seguono le regole dell'algebra ordinaria, massa, temperatura, area..

Vettori: Insieme di tre entità, modulo (numero reale >0), direzione e verso. Posizione, velocità, forza, accelerazione... Il vettore non cambia al cambiare del punto di applicazione.

• Somma punta coda

• Moltiplicazione per un numero, scalare 

• Versori: norma uguale ad uno

• Scomposizione di vettori: Cx e Cy

• Prodotto scalare A*B=AB cosP

• Prodotto vettoriale

• Derivata: rapporto incrementale

• Integrale

DOMANDE

1. Come viene definita operativamente una grandezza fisica?  Quali sono le grandezze fisiche fondamentali nel Sistema Internazionale (SI) e come sono definite le rispettive unità di misura?

2. Come sono definite le dimensioni di una grandezza fisica in un dato sistema di unità di misura (p.es. nel Sistema Internazionale) e come si applica il criterio di omogeneità dimensionale alle equazioni che esprimono leggi fisiche?

3. Definizione di grandezze fisiche scalari e vettoriali; esempi. Vettori, versori e componenti di vettori lungo direzioni orientate. Coordinate cartesiane e sferiche.

4. Operazioni tra vettori: prodotto scalare, prodotto vettoriale.