Unità e misure

Unità e misure

Sistema Internazionale
di Unità

Errori nelle misure

Il calibro

L'esistenza di gran numero di diverse unità di misure, creava difficoltà nelle relazioni internazionali nel commercio, nello interscambio di risultati di ricerche scientifiche, ecc. Di conseguenza gli scienziati di diversi paesi tentarono di stabilire unità comuni, valide ovunque.

Durante la Rivoluzione Francese si creò il Sistema Metrico Decimale che, secondo i suoi autori, doveva servire "per tutti i tempi, per tutti i paesi, per tutte le nazioni". La sua caratteristica principale è che le diverse unità di una stessa misura sono potenze del dieci.

Dal secolo XIX, il sistema metrico cominciò a diffondersi ampiamente, fu legalizzato in tutti i paesi e costituisce la base delle unità che servono per la misura di diverse grandezze nella Fisica, in altre scienze e nell'ingegneria.

Alcuni studenti ricordano i loro padri o nonni parlare delle unità proprie dei luoghi di origine, però non conoscono le loro definizioni. Mediante alcuni esempi si può evidenziare la necessità di disporre di unità di misura che abbiano un ambito di applicazione più grande possibile.

Gli studenti dovranno conoscere le proprietà che caratterizzano le unità, come le grandezze fondamentali nel Sistema Internazionale di Unità, e come si ottiene l'unità di una grandezza derivata data la sua definizione.

L'obiettivo principale di questa parte del capitolo è quella di far conoscere o ricordare le unità di misure e scriverle correttamente. Il Sistema Legale di Unità di Misura obbligatorio, anche in Italia, è il sistema metrico decimale di sette unità fondamentali, denominato Sistema Internazionale di Unità (SI), adottato dalla Conferenza Generale dei Pesi e Misure e vigente nella Comunità Economica Europea.

Le misure e gli errori si inquadrano meglio nella pratica di laboratorio piuttosto che in un insieme di problemi proposti in classe, dato che gli studenti imparano a maneggiare diversi strumenti di misura: calibri, micrometro, ecc. In questa parte del capitolo, abbiamo simulato mediante applets le misure effettuate con una bilancia e con alcuni calibri, affinché gli studenti dispongano di due esempi significativi per il tirocinio della teoria di errori.

I problemi che risolveranno gli studenti sono i seguenti:

Data una misura e il suo errore, scriverla correttamente.
Data una serie di misure con i corrispondenti errori , determinare qual è la più precisa.
Date varie misure, calcolare il valore medio, errore assoluto e l'errore relativo.
Determinare l'errore di una misura conosciute le misure e gli errori delle grandezze da cui dipende. Per esempio, trovare la densità di un corpo quando si conosce la sua massa e il suo volume e l'area di un rettangolo, quando si conoscono le misure e gli errori di misura dei suoi lati.