Grandezze - Errori e misure

Nella misurazione di una grandezza fisica, è inevitabile compiere degli errori di misura. Possono essere dovuti:
- ai limiti degli strumenti stessi;
- a imprevedibili errori umani nell’uso degli strumenti, o nella procedura sperimentale.
I risultati delle misure devono essere sempre accompagnati, dall’indicazione dell’errore. Gli errori di misura, si distinguono in errori sistematici, ed errori accidentali o causali.

Errori sistematici
Gli errori sistematici, sono dovuti a imperfezioni degli strumenti utilizzati, o imprecisioni della procedura di misura.
Questo tipo di errore, fa si che le misure, siano tutte regolarmente errate.

Errori accidentali o errori statistici
Gli errori accidentali, sono dovuti a fatti inevitabili e causali che capitano nel processo di misura. Possono essere
generati sia da imprecisioni dello strumento di misura, sia da imprecsioni dell'esperimento, sia da variazioni causali della grandezza fisica presa in esame. Si dicono errori statistici, perché si distribuiscono in modo causale, a
volte determinando misure per difetto, altre determinando misure errate per eccesso.

Misura attendibile
La misura attendibile in un esperimento, è la media aritmetica di tutte le misure ottenute.

Grandezza scalare
È una grandezza fisica, che viene definita solamente da un numero e dalla sua unità di misura.
Esempio: calorie consumate da casa a scuola.

Grandezza vettoriale
È una grandezza fisica, che deve essere definita attraverso tre grandezze: intensità, direzione, verso.
Esempio: spostamento effettuato dalla prof. Verso; dalla cattedra al primo banco. Intensità: 2.5 metri. Direzione: la retta perpendicolare, al muro di fondo, alla distanza di dieci piastrelle dalla porta.

Somma vettoriale
I vettori, devono essere rappresentati graficamente attraverso segmenti orientati. Il punto di applicazione di un vettore può essere spostato a nostro piacimento. Spostando il punto di applicazione, si sposta il vettore stesso, senza modificarne intensità, direzione e verso. Per sommare due vettori A e B, posso seguire due metodi: regola del parallelogramma, metodo punta coda.

Regola del parallelogramma
Sono dati due vettori A e B; la loro somma vettoriale, è ancora un vettore, le cui caratteristiche si determinano come segue:
1. sposto i due vettori, in modo in modo che le loro code coincidano;
2. costruisco il parallelogramma su i due vettori;
3. traccio, il vettore somma (S) lungo la diagonale che va dal’incrocio delle code di A e B al vertice opposto.

Metodo punta coda
Per sommare due vettori, con il metodo punto coda, ed ottenere il vettore somma devo eseguire i seguentipassaggi:
1. sposto i due vettori, in modo che la coda di B, coincida con la punta di A;
2. traccio il vettore che va dalla coda di A alla punta di B.

Grandezze derivate
A partire dalle grandezze fondamentali si introducono alcune grandezze derivate che si possono ottenere matematicamente da quelle fondamentali.

Misura di area
L’area di una superficie è una grandezza derivata. Deriva da due lunghezze e si misura in metri quadri.

Misure di volume
Anche il volume, è una grandezza derivata. Deriva da tre lunghezze, e si misura in metri cubi.

Misure di densità
Possiamo misurare questa proprietà dalle sostanze, definendo una nuova grandezza: la densità. La densità di un corpo, è il rapporto tra la sua massa misurata in chilogrammi, e il suo volume misurato in metri cubi. È una grandeza derivata. L’unità di misura della densità è il kg al m cubo.