Sistema Internazionale di unità

Unità e misure

Sistema Internazionale
  di Unità

Errori nelle misure

Il calibro

Unità S.I. fondamentali

Unità S.I. supplementari

Unità S.I. derivate

Multipli e sottomultipli decimali

Introduzione

L'osservazione di un fenomeno è, in generale, incompleta fino a quando non dà luogo ad una informazione quantitativa. Per ottenere la suddetta informazione si deve effettuare la misura di una proprietà fisica. Così, la misura costituisce un'operazione fondamentale del fisico sperimentale..

La misura è la tecnica per mezzo della quale assegniamo un numero a una proprietà fisica, come risultato di un confronto della suddetta proprietà con un'altra simile presa come riferimento, alla quale si è dato il nome di unità.

Immaginiamo una stanza il cui pavimento è coperto da mattonelle, come si vede nella figura, prendendo una mattonella come unità, e contando il numero di mattonelle misuriamo la superficie della stanza, 30 mattonelle Nella figura in basso la misura della stessa superficie dà una quantità differente, 15 mattonelle.

La misura di una stessa grandezza física (una superficie) dà luogo a due quantità distinte, dovuto al fatto che si sono adottate distinte unità di misura.

Questo esempio, mette in risalto la necessità di stabilire un'unica unità di misura per un data grandezza, in modo che l'informazione sia compresa da tutte le persone. Questo è lo spirito del Sistema Internazionale di Unità di misura, obbligatorio in Italia e vigente nella Unione Europea.

Unità SI fondamentali.

Grandezza	Nome	Símbolo
Lunghezza	metro	m
Massa	kilogrammo	kg
Tempo	secondo	s
Intensità di corrente elettrica	ampere	A
Temperatura termodinamica	kelvin	K
Quantità di sostanza	mole	mol
Intensità luminosa	candela	cd

Unità di lunghezza: metro (m)	Il metro è la lunghezza di spazio percorso, nel vuoto, dalla luce durante un tempo di 1/299 792 458 secondo.
Unità di massa	Il kilogrammo (kg) è uguale alla massa del prototipo internazionale del kilogrammo
Unità di tempo	Il secondo (s) è la durata di 9 192 631 770 periodi della radiazione corrispondente alla transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.
Unità di intensità di corrente elettrica	L'ampere (A) è l'intensità di una corrente costante che percorrendo due conduttori paralleli, rettilinei, di lunghezza infinita, di sezione circolare trascurabile e situati ad una distanza di un metro uno dall'altro nel vuoto, produrrebbe una forza uguale a 2.10^-7 newton per metro lineare.
Unità di temperatura termodinamica	Il kelvin (K), unità di temperatura termodinamica, è la frazione 1/273,16 della temperatura termodinamica del punto triplo dell'acqua.
Unità di quantità di sostanza	La mole (mol) è la quantità di sostanza di un sistema composto da tante entità elementari uguali tra loro quanti sono gli atomi contenuti in 0,012 kilogrammi di carbonio 12. Il tipo di entità elementari (atomi, molecole, elettroni, ecc.) dev'essere specificato di volta in volta.
Unità di intensità luminosa	La candela (cd) è l'intensità luminosa emessa in direzione perpendicolare alla superficie da un corpo nero di area 1 / 600.000 m² alla temperatura di fusione del platino e alla pressione di 101.325 Pa.

Unità SI supplementari.

Grandezza	Nome	Simbolo	Espressione in unità SI fondamentali
Angolo piano	Radiante	rad	mm^-1= 1
Angolo solido	Steradiante	sr	m²m^-2= 1

Unità di angolo piano	Il radiante (rad) è l'angolo piano al centro di una circonferenza che intercetta sulla circonferenza stessa un arco di lunghezza uguale a quella del raggio.
Unità di angolo solido	Lo steradiante (sr) è l'angolo solido al centro di una sfera che intercetta sulla superficie sferica una calotta di area uguale al quadrato del raggio.

Unità SI derivate

Le unità SI derivate si esprimono attraverso le unità fondamentali e supplementari, è come dire, si definiscono attraverso espressioni algebriche sotto forma di prodotti di potenze delle unità SI fondamentali e/o supplementari con un fattore numerico uguale a 1.

Alcune di queste unità SI derivate si esprimono semplicemente a partire dalle unità SI fondamentali e supplementari. Altre hanno ricevuto un nome speciale e un simbolo particolare.

Unità SI derivate espresse a partire da unità fondamentali e supplementari.

Grandezza	Nome	Simbolo
Superficie	metro quadrato	m²
Volume	metro cubo	m³
Velocità	metro al secondo	m/s
Accelerazione	metro al secondo quadrato	m/s²
Numero di onde	metro alla potenza meno uno	m^-1
Densità	kilogrammo al metro cubo	kg/m³
Velocità angolare	radiante al secondo	rad/s
Accelerazione angolare	radiante al secondo quadrato	rad/s²

Unità SI derivate con nomi e simboli speciali.

Grandezza	Nome	Simbolo	Espressione in altre unità SI	Espressione in unità SI fondamentali
Frequenza	hertz	Hz		s^-1
Forza	newton	N		m kg s^-2
Pressione	pascal	Pa	N m^-2	m^-1 kg s^-2
Energia, lavoro, quantità di calore	joule	J	N m	m² kg s^-2
Potenza	watt	W	J s^-1	m² kg s^-3
Quantità di elettricità carica elettrica	coulomb	C		s A
Potenziale elettrico forza elettromotrice	volt	V	W A^-1	m² kg s^-3 A^-1
Resistenza elettrica	ohm	W	V A^-1	m² kg s^-3 A^-2
Capacità elettrica	farad	F	C V^-1	m^-2 kg^-1 s⁴ A²
Flusso magnetico	weber	Wb	V s	m² kg s^-2 A^-1
Induzione magnetica	tesla	T	Wb m²	kg s^-2 A¹
Induttanza	henry	H	Wb A^-1	m²kg s^-2 A^-2

Unità SI derivate espresse a partire da quelle che hanno nomi speciali

Grandezza	Nome	Simbolo	Espressione in unità SI fondamentali
Viscosità dinamica	pascal secondo	Pa s	m^-1 kg s^-1
Entropia	joule per kelvin	J/K	m² kg s^-2 K^-1
Capacità termica massica	joule per kilogrammo kelvin	J(kg K)	m² s^-2 K^-1
Conduttività termica	watt per metro kelvin	W(m K)	m kg s^-3 K^-1
Intensità del campo elettrico	volt per metro	V/m	m kg s^-3 A^-1

Unità definite a partire delle unità SI, che però non sono multipli o sottomultipli decimali di dette unità.

Grandezza	Nome	Simbolo	Relazione
Angolo piano	giro		1 giro= 2 p rad
	grado	º	(p/180) rad
	minuto di angolo	'	(p /10800) rad
	secondo d angolo	"	(p /648000) rad
Tempo	minuto	min	60 s
	ora	h	3600 s
	giorno	d	86400 s

Unità in uso con il Sistema Internazionale il cui valore in unità SI è stato ottenuto sperimentalmente.

Grandezza	Nome	Simbolo	Valore in unità SI
Massa	unità di massa atomica	u	1,6605402 10^-27 kg
Energia	elettronvolt	eV	1,60217733 10^-19 J

Multipli e sottomultipli decimali

Fattore	Prefisso	Simbolo	Fattore	Prefisso	Simbolo
10¹⁸	exa	E	10^-1	deci	d
10¹⁵	penta	P	10^-2	centi	c
10¹²	tera	T	10^-3	milli	m
10⁹	giga	G	10^-6	micro	u
10⁶	mega	M	10^-9	nano	n
10³	kilo	k	10^-12	pico	p
10²	hecto	h	10^-15	femto	f
10¹	deca	da	10^-18	atto	a