Physical quantities and measurement
Si definisce grandezza fisica, qualunque proprietà che può essere misurata, cioè qualunque proprietà che può essere confrontata quantitativamente con altre grandezze della stessa specie, cioè omogenee.
Sono grandezze fisiche: la massa; il tempo; la temperatura; il volume ecc…
La misurazione, associa, alla grandezza fisica, un numero.
La necessità di misurare, impone la scelta di una unità di misura per ogni grandezza fisica.
Le unità di misura possono essere di due tipi:
- arbitrarie, cioè scegliendo un campione arbitrario, ad esempio, se si vuol misurare una lunghezza della parete si può scegliere come campione la lunghezza di una penna, oppure per misurare una massa si può scegliere come campione la massa di una gomma, ecc.;
- comuni, cioè scegliendo un campione comune, quindi uguale per tutti.
Il primo metodo è poco pratico, in quanto bisognerebbe scegliere una numerosa serie di campioni arbitrari e le misure non potrebbero essere confrontate tra loro.
Infatti, se per misurare una lunghezza si sceglie una penna, non tutte le penne hanno uguale lunghezza, quindi più operatori potrebbero associare alla stessa grandezza numeri diversi.
Si è convenuto, a livello mondiale, di utilizzare le stesse unità di misura.
Si è constatato che, se si scelgono alcune grandezze definite fondamentali, è possibile definire tutte le altre dette derivate, mediante la combinazione delle prime.
- Le grandezze fondamentali hanno una unità di misura campione che deve essere inalterabile nel tempo e riproducibile in qualunque luogo, anche dopo molti anni.
- Le grandezze derivate si ricavano dalle fondamentali mediante una operazione matematica chiamata analisi dimensionale.
Es:
- la grandezza volume si può esprimere tramite la lunghezza:
volume = lunghezza3
infatti, se ad esempio consideriamo il volume di un parallelogramma, esso è dato dal prodotto di tre lunghezze:
V = l1 ∙ l2 ∙ l3
- la grandezza velocità si può esprimere tramite il rapporto tra la lunghezza (spazio percorso) e il tempo impiegato per percorrerlo:
