Unità di misura

MISURE DI TEMPO

1 minuto = 60 secondi

1 ora = 60 minuti = 3600 secondi

1 giorno = 24 ore = 1440 minuti = 86400 secondi

1 settimana = 7 giorni = 168 ore = 10 080 minuti = 604 800 secondi

1 mese = 28, 29, 30 o 31 giorni

1 anno = 365 giorni (366 per gli anni bisestili)

• il quarto d'ora corrisponde a 15 minuti
• la mezz'ora equivale a 30 minuti
• i tre quarti d'ora corrispondono a 45 minuti

Le fasi del giorno

Ogni giorno comincia a mezzanotte e termina alla mezzanotte successiva alle ore 00:00 escluse.

• mattina, dalle 6:00 alle 11:59
• pomeriggio, dalle 12:00 alle 17:59
• sera, dalle 18:00 alle 20:59
• notte, dalle 21:00 alle 5:59 del giorno successivo

MISURE DI MASSA

Massa e peso sono due concetti ben distinti:

La massa è una proprietà intrinseca di un corpo e rappresenta la quantità di materia di un corpo. Essa si misura in chilogrammi.

Il peso è la forza che la Terra esercita su tutti i corpi, attraendoli verso il proprio centro.

QUINTALE

Il quintale è un'unità di misura della massa indicata con il simbolo q. Il quintale è un multiplo del chilogrammo e corrisponde a 100 kg:

1 q = 100 kg = 10² kg

TONNELLATA

La tonnellata è un'unità di misura della massa indicata con il simbolo t. La tonnellata è un multiplo del chilogrammo e corrisponde a 1000 kg:

1 t = 1000 kg = 10³ kg

UNITÀ DI MASSA ATOMICA - UMA

L'unità di massa atomica (simbolo u, abbreviato uma) è un'unità di misura della massa. Per definizione un'unità di massa atomica corrisponde alla dodicesima parte della massa dell'atomo di carbonio-12 (un particolare tipo di atomo di carbonio caratterizzato da un nucleo con 6 protoni e 6 neutroni), e vale circa

1 u ≃ 1,66054 × 10⁻²⁴ g

1 u ≃ 1,66054 × 10⁻²⁷ kg

Il carbonio-12 è un isotopo del carbonio. L'uma viene utilizzata per misurare la massa di atomi e molecole.

CARATO

Il carato è un'unità di misura della massa che viene usata per le gemme preziose. E' anche un indicatore di purezza dell'oro. Il carato è definito come un'unità di massa pari 0,2 grammi:

1 carato = 0,2 g

MISURE DI VELOCITÀ

La velocità è una grandezza fisica definita come il rapporto tra la variazione della posizione di un punto materiale (o di un corpo) in funzione del tempo.

La velocità ha le dimensioni di spazio fratto tempo. Quindi considerando una qualsiasi misura di lunghezza e dividendola per una qualsiasi misura di tempo si ottiene sempre una misura della velocità. Dunque:

• - m/s (metri al secondo)
• - km/h (chilometri orari)

sono tutte unità di misura di velocità.

Per passare dai metri al secondo (m/s) ai chilometri orari (km/h) occorre moltiplicare per 3,6.

.

Dimostrazione:

1m = 0,001 km ➡ m = 0,001 km

1h = 3600 s ➡ s = ¹/₃₆₀₀ h

¹/_m = ^0,001/_km ¹/₃₆₀₀ h = (0,001 × 3600) ^km/_h = 3,6 ^km/_h

Per passare dai chilometri orari (km/h) ai metri al secondo (m/s) occorre dividere per 3,6.

1 km h = 1

Dimostrazione:

• 1 km = 1000 m
• 1 h = 3600 s

1 km h = 1 = 1000 m

MISURE DI FREQUENZA

La frequenza è una grandezza fisica che esprime il numero di volte in cui un evento periodico si ripete in un certo intervallo di tempo fissato. Per evento periodico si intende un fenomeno che si ripete ciclicamente nel tempo.L'hertz (simbolo Hz) è l'unità di misura della frequenza ed è definito come il numero di volte in cui un evento periodico si ripete in un intervallo di tempo di 1 secondo, ossia:

1 Hz = 1 ripetizione di un evento periodico in 1 secondoN Hz = N ripetizioni dell'evento periodico in 1 secondo

RPM - GIRI AL MINUTO

Gli rpm (revolutions per minute) o giri al minuto sono un'unità di misura della frequenza che individua il numero di ripetizioni di un evento periodico in un intervallo di tempo di un minuto.

Rpm - hertz

Dal momento che l'rpm indica il numero di giri che si ripetono in un minuto, e poiché in 1 minuto vi sono 60 secondi, risulta che 1 Hz equivale a 60 rpm.

Per convertire l'Hz in rpm è necessario moltiplicare per 60:

1 Hz = 60 rpm

Dunque 1 Hz equivale a 60 rpm.

Per convertire gli rpm in Hz è necessario dividere per 60:

1 rpm = ¹/₆₀ Hz

Dunque 1 rpm equivale a 1/60 Hz.

MISURE DI FORZA

Le unità di misura della forza, o più brevemente misure di forza, sono unità di misura che misurano l'intensità della forza esercitata da un corpo su un altro.

CHILOGRAMMO FORZA

Il chilogrammo forza (o chilogrammo peso) è un'unità di misura della forza utilizzata soprattutto in campo ingegneristico. Esso si indica con il simbolo kg_f o kg_p ed è definito come la forza peso esercitata da una massa di 1 chilogrammo sottoposta ad un'accelerazione di gravità di 9,81 m/s². Ricordando che la forza peso è data dal prodotto tra massa e accelerazione di gravità, di conseguenza 1 chilogrammo forza (o 1 chilogrammo peso) equivale a 9,81 newton:

1 kg_f = 1 kg_p = 9,81 N

Legame tra chilogrammo e chilogrammo peso

Il valore numerico del chilogrammo e del chilogrammo peso coincidono. Ad esempio se consideriamo una massa m di 50 kg essa avrà, sulla Terra, un peso P espresso in newton dato da:

P = mg = (50 kg) · (9,81) ^m⁄_s² = 490,5 N

Poiché 1 kg_p equivale a 9,81 N:

490,5 N = (490,5 : 9,81) kg_p = 50 kg_p

Dunque sulla Terra una massa di 50 kg ha un peso di 50 kg_p.

MISURE DI LAVORO, ENERGIA E CALORE

Le misure del lavoro, le misure del calore e le misure dell'energia non sono unità di misura scorrelate. Esse si riferiscono infatti a grandezze omogenee tra loro. Pertanto lavoro, energia e calore sono grandezze fisiche omogenee ed hanno le stesse unità di misura.

Il lavoro è il trasferimento di energia cinetica tra due sistemi attraverso l'azione di una forza.

L'energia è la capacità di un corpo di compiere lavoro.

Il calore è il contributo di energia che si ha a seguito di una reazione chimica o nucleare tra due sistemi fisici o tra due parti dello stesso sistema.

Equivalenze con il joule

Per passare dal joule ad altre unità di misura del lavoro si usano gli specifici fattori di conversione riportati di seguito:

• 1 joule ≈ 6,241509 · 10¹⁸ elettronvolt (eV)
• 1 joule ≈ 0,239 calorie (cal)
• 1 joule ≈ 2,78 · 10^-7 chilowattora (kWh)
• 1 joule = 1 watt · secondo (W·s)
• 1 joule = 1 pascal · metro cubo (Pa·m³)

ELETTRONVOLT - EV

L'elettronvolt (simbolo eV) è un'unità di misura del lavoro e dell'energia usata in Elettromagnetismo e in Chimica. Esso è definito come il lavoro compiuto da un elettrone per attraversare una differenza di potenziale di 1 volt. Per essere ancor più precisi, 1 eV è l'energia guadagnata o persa dalla carica elettrica di un elettrone quando, muovendosi nel vuoto, attraversa una differenza di potenziale di 1 volt.

1 eV = 1V × e

Dunque:

1 eV = 1,6 × 10^-19 J

WATTORA - WH

Il wattora (simbolo Wh) è un'unità di misura dell'energia, del lavoro e del calore. Il wattora è formato dalle parole watt ed ora. Esso è definito come la potenza sviluppata da 1 watt in un'ora. In altri termini 1 wattora è l'energia sviluppata da una potenza di 1 watt per 60 minuti (un'ora).

1 Wh = 1W · 1h

Dunque:

1 Wh = 3600 J

Differenza tra watt e wattora

Il watt (simbolo W) è un'unità di misura della potenza ed esprime la frequenza con cui viene prodotta o consumata l'energia, mentre il wattora (simbolo Wh) è un'unità di misura dell'energia e ci dice quanta energia, espressa in watt, viene prodotta o consumata in un'ora.

KILOWATTORA - KWH

Il kilowattora (detto anche chilowattora e indicato con il simbolo kWh) è un'unità di misura di lavoro, energia e calore. Il kilowattora è formato dalle parole chilo, watt ed ora. Esso è definito come la potenza sviluppata da 1 kilowatt in un'ora. In altri termini 1 kilowattora è l'energia sviluppata da una potenza di 1000 watt per 60 minuti (un'ora).

Dunque:

Differenza tra kilowatt e kilowattora

Il kilowatt (simbolo kW) è un'unità di misura della potenza ed esprime la frequenza con cui viene prodotta o consumata l'energia, mentre il kilowattora (simbolo kWh) è un'unità di misura dell'energia e ci dice quanta energia, espressa in chilowatt, viene prodotta o consumata in un'ora.

CALORIA - CAL

La caloria (simbolo cal) è un'unità di misura di energia e calore. Essa è definita come la quantità di energia necessaria per innalzare la temperatura di 1 grammo d'acqua distillata, posta al livello del mare, da 14,5 °C a 15,5 °C (gradi celsius) ad una pressione di 1 atm (atmosfera). La caloria è utilizzata insieme alle misure di massa per indicare l'apporto calorico degli alimenti.

Calorie in joule

Per convertire le calorie in joule basta moltiplicare per 4,184.

1 cal = 4,184 J

KILOCALORIA - KCAL

La kilocaloria (o chilocaloria, simbolo kcal) è un'unità di misura di energia, calore e lavoro. Essa è definita come la quantità di energia necessaria per innalzare la temperatura di 1 kg d'acqua distillata, posta al livello del mare, da 14,5 °C a 15,5 °C (gradi celsius) ad una pressione di 1 atm (atmosfera). La chilocaloria è utilizzata insieme alle misure di massa per indicare l'apporto energetico degli alimenti.

kcal joule

Per convertire le kilocalorie in joule basta moltiplicare per 4184.

1 kcal = 4184 J

MISURE DI POTENZA

Le misure di potenza sono unità di misura riferite alla potenza. La potenza è una grandezza fisica definita come il lavoro svolto da una forza nell'unità di tempo.

Convertire il watt in altre misure di potenza

Per convertire il watt in altre unità di misura si usano gli specifici fattori di conversione riportati di seguito:

1 watt ≈ 1,36×10^-3 cavalli vapore (CV)

Convertire il kilowatt in altre misure di potenza

Per convertire il kilowatt in altre unità di misura si usano gli specifici fattori di conversione riportati di seguito:

1 kilowatt ≈ 1,36 cavalli vapore (CV)

CAVALLO VAPORE - CV

Il cavallo vapore, detto anche cavallo vapore europeo, è un'unità di misura della potenza meccanica, utilizzata soprattutto in campo automobilistico e in cui ci si riferisce in forma abbreviata come cavalli. Per indicare il cavallo vapore si utilizzano diversi simboli che variano a seconda dello Stato di riferimento. In Italia il cavallo vapore si indica con il simbolo CV.

Un cavallo vapore equivale alla potenza necessaria per sollevare un peso di circa 75 chilogrammi forza alla velocità di 1 metro al secondo.

Cavallo vapore - watt

Per convertire il cavallo vapore in watt si usa la seguente relazione:

1 CV ≃ 735,5 W

Dunque 1 CV equivale a circa 735,5 watt.

MISURE DI PRESSIONE

La pressione è la forza esercitata perpendicolarmente su una certa superficie.

Convertire il pascal in altre misure di pressione

Per convertire il pascal in altre unità di misura della pressione si usano gli specifici fattori di conversione riportati di seguito:

1 Pa = 10^-5 bar

1 Pa ≈ 9,869×10^-6 atm

1 Pa ≈ 7,501×10^-3 mmHg

BAR - UNITÀ DI MISURA

Il bar è un'unità di misura della pressione molto utilizzata in meccanica ed in particolare per misurare la pressione degli pneumatici. Un bar (1 bar) è la pressione esercitata da una forza di 10⁶ dyn che agisce perpendicolarmente su una superficie di 1 centimetro quadrato:

1 bar = 10⁶ _dyn/_cm²

Nel Sistema Internazionale il bar equivale a:

1 bar = 10⁶ _g/_s² · cm

La pressione di 1 bar corrisponde approssimativamente alla pressione atmosferica terrestre al livello del mare, ossia alla pressione che in linea di massima sopporta ogni giorno il nostro corpo.

Equivalenze con il bar

Per convertire il bar in altre unità di misura della pressione si usano i seguenti fattori di conversione:

1 bar = 10⁵ pascal

1 bar ≈ 0,9869 atmosfere

1 bar ≈ 750,0617 millimetri di mercurio

ATM - UNITÀ DI MISURA

L'atmosfera, indicata con il simbolo atm, è un'unità di misura della pressione utilizzata per misurare la pressione atmosferica, ossia la pressione esercitata dall'aria. Una atmosfera (1 atm) è la pressione esercitata dall'aria al livello del mare, ad una latitudine di 45° ed alla temperatura di 0°C.

Convertire le atmosfere in altre misure di pressione

La pressione di 1 atmosfera equivale a 101325 pascal.

1 atm = 101 325 Pa

La pressione di 1 atmosfera equivale a 1,01325 bar.

1 atm = 1,01325 bar

La pressione di 1 atmosfera equivale a 760 millimetri di mercurio.

1 atm = 760 mmHg

MMHG - TORR - MILLIMETRI DI MERCURIO

I millimetri di mercurio, indicati con il simbolo mmHg e detti anche torr, sono un'unità di misura della pressione introdotta da Torricelli attraverso un suo famosissimo esperimento, il cui intento consisteva nel misurare la pressione atmosferica.

Egli per misurare la pressione atmosferica versò del mercurio liquido in una vaschetta e inserì al suo interno un tubo aperto in basso e chiuso in alto, nel quale aveva ricreato il vuoto. Grazie alla pressione esercitata dall'atmosfera il mercurio all'interno della vaschetta risalì attraverso il tubo e si fermò ad un'altezza di 760 millimetri. Pertanto i mmHg sono un'unità di misura definita in modo tale che:

760 _mmHg = 1 atmosfera

Il simbolo olo mmHg ricorda proprio questo esperimento, infatti mm è il simbolo per i millimetri mentre Hg è il simbolo che viene utilizzato sulle tavole periodiche per indicare il mercurio.

Equivalenze con i mmHg

Per convertire i mmHg in altre unità di misura si usano i seguenti fattori di conversione:

• 1 mmHg ≈ 133,3 Pa
• 1 mmHg ≈ 1,333×10⁻³ bar
• 1 mmHg ≈ 1,316×10⁻³ a

MISURE DI TEMPERATURA

Le unità di misura della temperatura sono grado kelvin, grado Fahrenheit e grado Celsius.

Formule di conversione

Siano:

• T_K = temperatura espressa in gradi kelvin
• T_C = temperatura espressa in gradi Celsius
• T_F = temperatura espressa in gradi Fahrenheit

allora valgono le seguenti formule:

Formule di conversione del kelvin

T_C = T_K - 273,15

T_F = (1,8 · T_K) - 459,67

Formule di conversione del Celsius

T_K = T_C + 273,15

T_F = (1,8 × T_C) + 32

Formule di conversione del Fahrenheit

T_C = ^{T_F - 32}⁄_1,8

T_K = ^{T_F + 459,67}⁄_1,8

ULTERIORI DEFINIZIONI

Temperatura congelamento acqua → 0 °C

Temperatura ebollizione acqua → 100 °C

1 °C = ( T ebollizione acqua - T congelamento acqua ) : 100

- Lo zero assoluto è pari a -273,15 °C e rappresenta la temperatura minima che può essere raggiunta in un qualsiasi sistema termodinamico.

- Il punto triplo dell'acqua è pari a 0,01 °C ed è un particolare stato termodinamico in cui l'acqua coesiste allo stato liquido, solido e gassoso.

La definizione attuale di grado Celsius è la seguente: 1 °C è uguale a 1/273,16 della differenza di temperatura tra il punto triplo dell'acqua e lo zero assoluto.