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Sistemi di misura e strumenti di misurazione

La misurazione di una grandezza fisica si effettua quando possibile mediante il confronto con un’unità campione di riferimento che ne fornisca una quantificazione. Tale unità campione è detta unità di misura.

Per non definire una quantità eccessiva di unità di misura indipendenti si è scelto di esaminare alcune grandezze fisiche in funzione di altre.

Sono grandezze fondamentali le grandezze le cui unità di misura sono stabilite dalla scelta di campioni.
Sono grandezze derivate le grandezze dedotte dal calcolo delle unità di misura delle grandezze fondamentali.
È detto, infine, sistema di misura l’insieme delle grandezze fondamentali proprie dei loro campioni unitari, utilizzato per la deduzione delle grandezze derivate.

Oggi è riconosciuto quasi universalmente il sistema di misura chiamato Sistema internazionale (SI) , che gode delle proprietà di essere omogeneo, coerente, assoluto, decimale e razionalizzato.
Comprende le grandezze fondamentali elencate nel seguente schema con le rispettiva unità di misura.

Per ogni unità di misura fondamentale esiste una serie di multipli e sottomultipli in base 10 ufficialmente riconosciuta.

Misure dirette e misure indirette

Quando è possibile misurare una grandezza mediante il confronto con un’unità campione (unità di misura) riportata da uno strumento si parla di misura diretta.

Esistono però grandezze, come la massa della Terra, che non si possono misurare direttamente, ma soltanto attraverso il calcolo di altre misure rilevabili. Le misure ricavate in tal modo sono dette misure indirette.

Caratteristiche degli strumenti di misurazione

Gli strumenti di misurazione in cui si pone una corrispondenza tra la grandezza misurata e il movimento di un indice su una scala di valori prestabiliti sono detti strumenti tarati o analogici.
Per questa loro caratteristica si differenziano dagli strumenti detti digitali o numerici, dove il valore della grandezza misurata è direttamente indicato da un numero su un display.

Di ogni strumento di misurazione è importante considerare i seguenti fattori.

  • Portata o fondo scala
    Il massimo valore misurabile di una grandezza.

  • Minima grandezza apprezzabile
    [math]\alpha_0[/math]
    Il minor valore di una grandezza che lo strumento è in grado di misurare.

  • Sensibilità
    [math]S_0[/math]
    Il rapporto tra la minima grandezza apprezzabile dallo strumento (
    [math]\alpha_0[/math]
    ) e l’unità di misura campione in cui questo esprime i valori misurati.

  • [math]S_0=\frac{1}{\alpha_0}[/math]

  • Precisione
    La capacità di uno strumento di apprezzare ripetutamente nel tempo la stessa grandezza.
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