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Le unità di misura

Le unità di misura servono a determinare il valore delle grandezze fisiche. Un sistema unitario è un insieme di regole che stabilisce in modo incontrovertibile unità di misura impiegate nelle scienze e nella tecnica.

Il Sistema Internazionale delle Unità (SI)

Il sistema attualmente utilizzato a livello mondiale è il Sistema Internazionale delle Unità (SI). Esso è stato introdotto dall’11° Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (C.G.P.M.) nel 1960.

E’ un sistema coerente di unità di misure costruito partendo da sette unità di misura fondamentali, una  per ognuna delle sette grandezze fisiche dimensionalmente indipendenti che sono:

Sistema Internazionale delle Unità (SI)

Numero	Grandezza	Unità di misura	Simbolo
1	Intervallo di tempo	secondo	s
2	Lunghezza	metro	m
3	Massa	kilogrammo	kg
4	Temperatura	kelvin	K
5	Quantità di sostanza	mole	mol
6	Intensità di corrente elettrica	ampere	A
7	Intensità luminosa	candela	cd

 Intervallo di tempo
Il secondo (s) è la durata di 9.192.631.770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione fra i due livelli iperfini dello stato fondamentale dell’atomo di cesio 133.

Lunghezza
Il metro (m) è la lunghezza del tragitto percorso nel vuoto dalla luce in un intervallo di 1/299.792.458 di secondo.

Massa
Il chilogrammo (kg) è pari alla massa del prototipo internazionale del chilogrammo.
Finora non è stato possibile associare con sufficiente accuratezza l’unità della massa a costanti naturali. Pertanto, come campione di riferimento per determinare la massa serve ancora oggi il chilogrammo prototipo preparato nel 1889 con una lega del 90% di platino e del 10% di iridio custodito nel Bureau International des Poids ed Mesures (B.I.P.M.) a Sévres presso Parigi.

Per trasmettere questa unità alla grande maggioranza delle nazioni aderenti alla Convenzione del Metro, sono state fatte copie del chilogrammo prototipo di Parigi, i cosiddetti campioni nazionali, i quali vengono utilizzati nei laboratori nazionali di metrologia per controllare i campioni di lavoro con i quali si verificano infine i pesi e le bilance usati nella pratica.

Temperatura
Il kelvin (K) è la frazione 1/273.16 della temperatura termodinamica del punto triplo dell’acqua.

Il punto triplo dell’acqua corrisponde all’unico stato termodinamico in cui la fase liquida, solida e gassosa sono in equilibrio fra loro. Fintanto che le tre fasi coesistono, la temperatura e la pressione rimangono costanti e sono indipendenti dalla quantità delle singole fasi. Il punto triplo dell’acqua e lo zero assoluto risultante dalla legge naturale definiscono la scala termodinamica della temperatura.

Quantità di sostanza
La mole (mol) è la quantità di sostanza di un sistema che contiene tante entità elementari quanti sono gli atomi in 0.012 chilogrammi di carbonio 12. Quando si usa la mole, le entità elementari devono essere specificate; esse possono essere atomi, molecole, ioni, elettroni, altre particelle, oppure raggruppamenti specificati di particelle.

Intensità di corrente elettrica
L’ampere (A) è l’intensità di una corrente elettrica costante che, percorrendo due conduttori paralleli rettilinei, di lunghezza infinità, di sezione circolare trascurabile, posti alla distanza di un metro l’uno dall’altro nel vuoto, produrrebbe fra questi conduttori una forza uguale a   2*10-7 newton per metro di lunghezza.

Intensità luminosa
La candela (cd) è l’intensità luminosa, in una determinata direzione, di una sorgente che emette una radiazione monocromatica di frequenza 540*1012 hertz e la cui intensità energetica in tale direzione è di 1/683 watt per steradiante.
 

Le grandezze derivate dal Sistema Internazionale

Le unità di misura delle grandezze derivate si ottengono mediante semplici operazioni aritmetiche a partire delle unità di misura delle grandezze fondamentali. Nelle tabelle seguenti sono riportate le grandezze derivate con unità di misura dotate di nome proprio.

Angoli

Numero	Grandezza	Unità di misura	Simbolo
1	Angolo piano	radiante	rad
2	Angolo solido	steradiante	sr

Il radiante è l’angolo compreso tra due raggi di un cerchio i quali delimitano, sulla circonferenza del cerchio, un arco di lunghezza pari a quella del raggio.
Lo steradiante è l’angolo solido di un cono che, avendo il vertice al centro di una sfera, delimita sulla superficie di questa un’area pari a quella di un quadrato il cui lato ha una lunghezza pari al raggio della sfera.

 

Grandezze definite in meccanica

Numero	Grandezza	Unità di misura	Simbolo
1	Frequenza	hertz	Hz
2	Forza	newton	N
3	Pressione	pascal	Pa
4	Lavoro, energia	joule	J
5	Potenza	watt	W

 

Grandezze definite in termodinamica

Numero	Grandezza	Unità di misura	Simbolo
1	Temperatura Celsius	Grado Celsius	°C

 

Grandezze definite in elettromagnetismo

Numero	Grandezza	Unità di misura	Simbolo
1	Carica elettrica	coulomb	C
2	Differenza di potenziale elettrico	volt	V
3	Capacità elettrica	farad	F
4	Resistenza elettrica	ohm	W
5	Conduttanza elettrica	siemens	S
6	Flusso d’induzione magnetica	weber	Wb
7	Induzione magnetica	tesla	T
8	Induttanza	henry	H

 

Grandezze definite in fotometria

Numero	Grandezza	Unità di misura	Simbolo
1	Flusso luminoso	lumen	lm
2	Illuminamento	lux	lx

 

Grandezze definite in dosimetria

Numero	Grandezza	Unità di misura	Simbolo
1	Attività (di un radionuclide)	becquerel	Bq
2	Dose assorbita, kerma	gray	Gy
3	Equivalente di dose	sievert	Sv

 

Unità di misura non appartenenti al Sistema Internazionale

Unità di misura non appartenenti al Sistema Internazionale legalmente autorizzate

Numero	Grandezza	Unità di misura	Simbolo
1	Volume	litro	l
2	Massa	tonnellata	t
3	Massa	unità di massa atomica	u
4	Tempo	minuto	min
5	Tempo	ora	h
6	Tempo	giorno	d
7	Pressione	bar	bar
8	Energia	elettronvolt

 

Nella tabella che segue sono elencate alcune unità di misura spesso usate nella pratica e non più ammesse legalmente.
Fino al 31.12.2009 tali unità potranno essere utilizzate solo se accompagnate dalle corrispondenti unità legali.

Unità di misura non appartenenti al Sistema Internazionale non ammesse

Numero	Grandezza	Unità di misura	Simbolo
1	Massa	quintale	q
2	Forza	kilogrammo-forza	kgf
	Pressione	torr	torr
	Pressione	atmosfera	atm
	Energia	caloria a 15 C caloria internaz. caloria termochim.	cal15 calit caltc
	Potenza	cavallovapore	CV

Regole di scrittura delle unità di misura

Per indicare le unità di misura legali si devono usare esclusivamente le denominazioni, le definizioni e i simboli previsti dal D.P.R. 802/82. Si riportano appresso le regole di scrittura più importanti:

• Le denominazioni delle unità di misura vanno sempre scritte in carattere minuscolo, prive di accenti o altri segni grafici.
  Es. ampere, non Ampère

• Le denominazioni delle unità hanno solo il singolare.
  Es. 3 ampere, non 3 amperes
   
• I simboli delle unità di misura vanno scritti esattamente come prevede il D.P.R. 802/82 cioè con l’iniziale minuscola, tranne quelli derivanti da nomi propri.
  Es. m, non mt. o M, per metro; K per il kelvin
   
• I simboli, in quanto simboli e non abbreviazioni, non devono essere seguiti dal punto (salvo che si trovino a fine periodo).
  Es. t, non ton. o T.
   
• Dovendo indicare un quantitativo è opportuno scrivere prima il valore numerico e poi il simbolo dell’unità di misura.
  Es. 1 kg, non kg 1
   
• Il prodotto di due o più unità va indicato con un punto a metà altezza o con un piccolo spazio tra i simboli.
  Es. N*m oppure N m
   
• Il quoziente tra due unità va indicato o con una barra obliqua tra i simboli o con il primo simbolo seguito dal secondo con esponente ^-1
  Es. J/s oppure J s^-1
   
• Il prodotto di una unità per se stessa n-volte va indicato con una potenza dell’unità e non con abbreviazioni.
  Es. m2 , non mq. o Mq.; m3 , non mc. o Mc.