domenica 30 settembre 2012

Grandezze fisiche e loro misure

La fisica studia i fenomeni naturali in cui certe grandezze subiscono dei cambiamenti,  mentre altre rimangono costanti nel tempo.
Per descrivere un fenomeno non basta fare osservazioni qualitative (per metodi qualitativi si intende un insieme di tecniche utilizzate in ambito disciplinare, senza l'ausilio di formule, modelli matematici e/o statistiche) ma occorrono osservazioni quantitative ovvero utilizzare degli strumenti che permettono di misurare grandezze come il peso, la velocita, l’altezza. Le grandezze che si possono misurare si chiamano grandezze fisiche.
Una grandezza si dice scalare quando è espressa in modo completo con un numero e la sua unità di misura.
Una grandezza si dice vettoriale quando è espressa in modo completo con un numero e la sua unità di misura aggiungendo la direzione e il verso.
Misurare significa confrontare l’unità di misura scelta con la grandezza da misurare e contare quante volte l’unità di misura è contenuta nella grandezza.

Le unità di misura
Per uniformare tutte le unità di misura è stato creato il Sistema Internazionale  (SI) di misura entrato in vigore il primo gennaio 1978,  il SI è formato da sette grandezze fisiche fondamentali:
Nome Unità di misura Simbolo
lunghezza metro m
massa kilogrammo kg
tempo secondo s
temperatura kelvin K
intensità corrente elettrica ampere A
intensità luminosa candela cd
quantità di sostanza mole mol
Le grandezze derivate: di seguito alcune grandezze derivate per una visione completa cliccare qui
GRANDEZZA DERIVATA UNITA’ DI MISURA SIMBOLO
area (A) metro quadrato
volume (V) metro cubo m
forza (F) Newton N (kg m/s²)
pressione (P) Pascal Pa (kg m/s²)
energia (E) Joule J (Kg m²/s²)
densita’ (d) chilogrammo su metro cubo kg/m3
multipli e sottomultipli delle unità di misura
   fattore di moltiplicazione                                prefisso
          nome                                         simbolo
1.000.000.000.000.000=1015 peta              P
1.000.000.000.000=1012 tera              T
1.000.000.000=109 giga              G
1.000.000=106 mega              M
1.000=103 kilo              K
100=102 etto              h
10=101 deca              da
unità di misura unità di misura     unità di misura
0,1=10-1 deci              d
0,01=10-2 centi              c
0,001=10-3 milli              m
0,000 001=10-6 micro                   m
0,000 000 001=10-9 nano              n
0,000 000 000 001=10-12 pico               p
0,000 000 000 000 001=1015 femto               f
La notazione scientifica
Quando il risultato di una misurazione è espresso mediante il prodotto di un numero, la cui parte intera sia compresa fra 1 e 9, e di una potenza in base 10, si dice che è scritto nella notazione esponenziale scientifica.
esempi:
187.000 = 1,87 . 105                    4.235.000 = 4,235 .106
0,0038 = 3,8 . 10-3                      0,000076 = 7,6 . 10-5
Arrotondamento di un numero
Per arrotondare un numero a n decimali si guarda la cifra successiva alla ennesima: se minore di 5 la cifra viene eliminata assieme a quelle che la seguono e la precedente rimane identica;
se maggiore o uguale a 5 la cifra viene eliminata e la precedente e la precedente si aumenta di 1
esempi:
3,345 arrotondare a due cifre decimali = 3,35
3,344 arrotondare a due cifre decimali =3,34
Le cifre significative
"Le cifre significative di una misura sono le cifre certe e la prima cifra incerta" ad esempio  1135 kg le cifre certe sono 1135 quella incerta è il 5 ovvero non esatta. Se vogliamo avere come cifra esatta il 5 scriveremo 1135,0.
Da ricordare che lo 0 all'inizio non è significativa ad esempio  0,456 le cifre significative sono tre.