Grandezze fisiche ed errori di misura
Fondamentalmente, l'origine antica di tutto quello che sono le nostre unità di misura fu introdotta da Fibonacci. La misura di una grandezza fisica è un numero ottenuto confrontando la grandezza da misurare con un'altra massa uguale che serve da riferimento (detta campione di misura o unità di misura). Un sistema di unità di misura che adotta come base di misura è il sistema decimale; quindi, sono tutte grandezze esprimibili come multipli o sottomultipli di 10 e che sono state definite sulla base di oggetti internazionali per garantire, appunto, che abbiano una certa serie di caratteristiche accessibili ovunque.
Per effettuare misurazioni universali è necessario scegliere una quantità di riferimento:
- Accessibile da qualsiasi luogo;
- Facile da misurare;
- Rimanere costante nel tempo;
- Selezionato da tutti allo stesso tempo.
Uno dei sistemi di misurazione universali più antichi è la Pinta poiché viene generalmente utilizzata per la misurazione dei liquidi, anche se questa non fa parte del Sistema Internazionale.
Proprietà del sistema internazionale di riferimento
- Universalità: il sistema deve essere accettato da tutti.
- Precisione: il sistema deve dare la possibilità di esprimere il valore di una grandezza con precisione.
- Praticità: il sistema si deve prestare all'uso pratico senza creare problemi di apprendimento e di uso.
- Uniformità: il sistema deve dare la possibilità di ricavare l'ampiezza di un intervallo di valori tramite due letture lungo una scala.
- Coerenza: il sistema deve dare la possibilità di esprimere qualsiasi grandezza del sistema in funzione delle unità fondamentali, senza far ricorso a costanti o coefficienti.
Grandezze fondamentali
| Grandezza | Unità di misura | Simbolo |
|---|---|---|
| Intervallo di tempo | secondo | s |
| Lunghezza | metro | m |
| Massa | chilogrammo | kg |
| Intensità di corrente | ampere | A |
| Temperatura assoluta | kelvin | K |
| Intensità luminosa | candela | cd |
| Quantità di sostanza | mole | mol |
Oltre alle grandezze fondamentali, esistono anche le grandezze derivate che si esprimono dalle combinazioni di tutte o di alcune grandezze fondamentali, per esempio:
Misura diretta e indiretta
Le misure possono essere di due tipi:
- Diretta: se è ottenuta confrontando direttamente l'oggetto da misurare e la relativa unità di misura.
- Indiretta: se è ottenuta mediante elaborazione matematica di dati relativi ad altre grandezze direttamente misurabili.