Concetti Chiave
- Il Sistema Internazionale (SI) definisce le unità fondamentali per misurare grandezze fisiche come lunghezza, massa e tempo.
- La lunghezza è misurata in metri, la cui definizione è stata aggiornata nel 1983 in base alla distanza percorsa dalla luce nel vuoto.
- Il chilogrammo, unità di misura della massa, è definito da un campione di platino-iridio conservato in Francia dal 1887.
- Il secondo è attualmente definito in base alle vibrazioni di un atomo di cesio, grazie alla precisione degli orologi atomici dal 1967.
- L'analisi dimensionale è un metodo in fisica per verificare che le equazioni abbiano coerenza dimensionale, trattando le dimensioni come quantità algebriche.
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:
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
e sapendo che
Domande da interrogazione
- Quali sono le unità fondamentali del Sistema Internazionale (SI)?
- Come è stata ridefinita l'unità di misura del metro nel 1983?
- Che cos'è l'analisi dimensionale e a cosa serve?
Le unità fondamentali del Sistema Internazionale (SI) sono il “metro” per la lunghezza, il “kilogrammo” per la massa e il “secondo” per il tempo, insieme ad altre unità come il “kelvin” per la temperatura e l’“ampere” per la corrente elettrica.
Nel 1983, il metro è stato ridefinito come “la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un tempo uguale ad 1/299792458 secondi”, sostituendo la precedente definizione basata su una barra di platino-iridio.
L'analisi dimensionale è un metodo in fisica per controllare le equazioni, verificando che i due membri abbiano le stesse dimensioni, trattando le dimensioni come quantità algebriche, come illustrato nell'equazione [math]x= \frac{1}{2}\cdot a\cdot t^2[/math].
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