x - Dipartimento di Fisica - Università di Pisa

Elementi di fisica
mo, simbolo kg). Da esse si ricavano tutte le unità di misura delle grandezze
meccaniche, principalmente velocità, accelerazione, forza, lavoro e energia,
potenza, pressione. L'unità di tempo è quella oggi definita con la più elevata
accuratezza (una misura di tempo può essere eseguita con una precisione
migliore di una parte su 1015).
Per definire le grandezze elettromagnetiche viene introdotta una
quarta grandezza fondamentale, la corrente elettrica, la cui unità è denominata
ampère (simbolo A). Una quinta unità fondamentale, il kelvin (K),
misura la temperatura termodinamica ed è utilizzata nelle applicazioni
termodinamiche. Per la descrizione dei fenomeni chimici, in cui più che la
massa è importante il numero di molecole o di atomi, è stata definita una
ulteriore grandezza fondamentale, denominata quantità di materia, che
misura il numero di particelle elementari contenuto in un campione macroscopico;
l’unità di misura è la mole (mol). Un’ulteriore unità di misura, di
uso limitato alle fotometria, è la candela (cd), che misura l'intensità luminosa).
Come si è detto, da queste unità fondamentali si ricavano le varie unità
derivate. Alcune di queste, particolarmente importanti nelle applicazioni
tecnologiche, hanno ricevuto per ragioni di praticità un nome proprio
e un simbolo particolare. Ad esempio, la forza è definita come il prodotto di
una massa per un’accelerazione ed essa ha quindi come unità nel SI il
kg·m/s2; a tale unità è stato assegnato il nome di newton (simbolo N). In questi
casi il nome delle unità è per il solito mutuato da quello di un eminente
scienziato, che ha lasciato un importante contributo in quel particolare
campo della fisica (tab. 2). La convenzione prescrive che il nome di tali unità
venga scritto con l’iniziale minuscola, mentre il simbolo corrispondente
ha l'iniziale maiuscola.
Il risultato della misura di una grandezza fisica può, al variare dell'oggetto
specifico, differire di molti ordini di grandezza. Consideriamo per
esempio le lunghezze: la distanza tra Roma e Los Angeles è dell'ordine della
decina di milioni di metri, mentre le dimensioni di un batterio sono dell'ordine
del milionesimo di metro. I risultati delle misure, espressi nell’unità
del SI, sono quindi numeri molto grandi ovvero estremamente piccoli, poco
pratici da maneggiare. Il SI prevede a tal fine la possibilità di utilizzare multipli
o sottomultipli delle unità definite prima, ottenuti anteponendo al nome
o al simbolo dell'unità opportuni prefissi moltiplicativi, il cui significato è
indicato in tab. 3. Il prefisso kilo (k) esprime perciò che l'unità di misura
indicata va moltiplicata per 1000 e il prefisso micro (!) indica che l'unità di
misura indicata va divisa per 10 6 : 1 km è perciò una lunghezza di 1000 m,
così come 1 kA è una corrente elettrica di 1000 A; 1 !m equivale a 10 –6 m e
1 !A è pari a 10 –6 A. Le misure delle masse fanno eccezione alla regola per
ragioni storiche. Come unità SI di massa è stato scelto il kilogrammo (kg),
così chiamato come multiplo di quella che era stata definita più anticamente
come unità di massa, il grammo (g). Si sarebbe dovuto cambiarne la denominazione,
ma data l'ormai universale diffusione di tale unità, non lo si è
ritenuto opportuno. Di conseguenza, in questo caso i prefissi sono riferiti
non all'unità attuale ma alla vecchia unità, il grammo.
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