Per descrivere i fenomeni naturali è necessario misurare i vari aspetti che caratterizzano i fenomeni stessi. Ogni misura è associata ad una “grandezza fisica”. Nel 1960 una Commissione internazionale definì un insieme di standard per le quantità fondamentali per la scienza. È chiamato “Sistema Internazionale” (SI) e le unità fondamentali di lunghezza, massa e tempo sono, rispettivamente, “metro”, “kilogrammo” e “secondo”. Altre unità “SI” di standard sono il “kelvin” per la temperatura, l’”ampere” per la corrente elettrica, la “candela” per l’intensità luminosa e la “mole” per la quantità di materia.

Lunghezza:
Essa è la distanza tra due punti. La sua unità di misura è il “metro” (m). Fino al 1960 la lunghezza di un metro era definita come la distanza tra due tacche su una particolare barra di platino-iridio conservata in Francia sotto condizioni controllate. Nell’ottobre del 1983 il metro è stato ridefinito come “la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un tempo uguale ad 1/299792458 secondi”.

Massa:
Nel “SI” l’unità di misura della massa, il “kilogrammo” (kg), è definito come “la massa di un particolare cilindro di lega platino-iridio conservato all’International Bureau di Pesi e Misure di Sèvres, Francia”. Questa campione di massa, adottato nel 1887, non è stato più cambiato poiché il platino-iridio è una lega straordinariamente stabile.

Tempo:
Nel 1967 il “secondo” (s) fu definito grazie all’alta precisione di un dispositivo noto come “orologio atomico”, che registra le vibrazioni dell’atomo di cesio. Un secondo è oggi definito come “9192631770 volte il periodo di vibrazione di un atomo di 133Cs”.

Analisi dimensionale:
In fisica la parola “dimensione” caratterizza la natura fisica di una grandezza. Le dimensioni di una grandezza sono indicate da una lettera maiuscola. Spesso sono utilizzate anche le parentesi quadre. Per esempio per la velocità vale:

[math][v]=[L][T]^{-1}[/math]

Un procedimento per effettuare un controllo su un equazione è la cosiddetta “analisi dimensionale”, visto che le dimensioni possono essere trattate come quantità algebriche. I due membri di un’equazione devono avere le stesse dimensioni. Considerando

[math]x= \frac{1}{2}\cdot a\cdot t^2[/math]

e sapendo che

[math][x]=[L],\ [t]=[T][/math]
possiamo concludere che
[math][a]=[L][T]^{-2}[/math]
.

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