x - Dipartimento di Fisica - Università di Pisa

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Nicolò Beverini
do il rapporto tra una misura di lunghezza e una misura di tempo. Se per
misurare le lunghezze l’unità di misura è il metro e per il tempo si utilizzail
secondo, tornerà naturale definire come unità di misura della velocità il metro/secondo.
Queste grandezze, come l’area, il volume, la velocità, le cui unità
di misura vengono definite a partire da altre unità già definite in precedenza
sono dette grandezze derivate; mentre quelle, come la lunghezza ed
il tempo, per cui viene data una definizione indipendente dell’unità di misura,
sono dette grandezze fondamentali.
Si può così costruisce un sistema di unità di misura, definendo un insieme
di unità di misura di grandezze considerate fondamentali e derivando
da queste le unità di misura per le altre grandezze di interesse fisico. Un sistema
d’unità di misura di tal tipo si dice coerente, perché le unità di misura
delle grandezze derivate sono definite automaticamente a partire dalle
unità delle grandezze fondamentali in base alla definizione delle grandezze
stesse. La scelta di quali e quante siano le grandezze da considerare fondamentali
è a priori arbitraria e così pure è a priori arbitraria la definizione
di quale sia l'unità di misura da utilizzare per una grandezza fondamentale.
Al fine di accrescere la comprensione reciproca e evitare confusioni, è chiaramente
opportuno addivenire ad un accordo quanto più universale possibile
e scegliere come unità di misura fondamentali quelle definibili con
maggiore precisione e più facilmente riproducibili. Una convenzione internazionale
ha ratificato il cosiddetto Sistema Internazionale di unità di
misura (S.I.), adottato oggi in quasi tutto il mondo come unico sistema legale
(in pratica mancano all'appello solo gli Stati Uniti d'America, dove l’uso
del S.I. è solo facoltativo).
L’utilizzo di unità di misura coerenti fra loro dà l’opportunità di poter
inserire direttamente nelle formule fisiche i valori numerici delle misure
delle singole grandezze ed ottenere automaticamente il valore numerico
corretto per il risultato. Ciò non capita ovviamente utilizzando unità non
coerenti tra loro, definite cioè in modo indipendente l'una dall'altra. Per esempio
si possono misurare le lunghezze in metri e usare come unità di volume
il litro, anziché il metro cubo, che è l’unità coerente; ma ciò imporrà
l'aggiunta di costanti numeriche alle formule fisiche (il volume di un cubo
di spigolo 1 metro è infatti pari a 1000 litri).
1.2 Il Sistema Internazionale di unità di misura.
Tramite una convenzione internazionale è stato definito il Sistema Internazionale
di unità di misura (simbolo: SI), il cui aggiornamento è stato
affidato al Bureau International des Poids et des Mésures, di sede a Parigi.
Il Sistema Internazionale si basa sulla definizione di sette unità fondamentali
(v. tab. I), scelte in modo da coprire i diversi campi della fisica e della
tecnologia; a partire da queste, esso definisce l'insieme delle unità derivate.
Nei protocolli della Convenzione sono pure definiti i simboli che rappresentano
le varie unità.
Per le applicazioni di meccanica sono state definire tre grandezze
fondamentali: lunghezza (unità di misura il metro, simbolo m); tempo (unità
di misura il secondo, simbolo s) e di massa (unità di misura il kilogram-