3 Le grandezze fisiche

Transcript

1 3 Le grandezze fisiche Grandezze fondamentali e grandezze derivate Tra le grandezze fisiche è possibile individuarne alcune (fondamentali) dalle quali è possibile derivare tutte le altre (derivate) Le grandezze fondamentali più comuni: lunghezza tempo massa temperatura 1

2 3 Le grandezze fisiche Per indicare multipli e sottomultipli di una certa unità di misura si usano prefissi standard che rappresentano la potenza di 10 per la quale viene moltiplicata quell unità 2

3 4 Le grandezze fondamentali Lunghezza Le prime unità di misura di lunghezza furono spesso associate al corpo umano 1793: definizione del metro come la quarantamilionesima parte di un meridiano terrestre 1889: campione materiale di metro standard (barra di platino-iridio) 1960: campione naturale (lunghezza d onda di una radiazione emessa dagli atomi di kripton 86 3

4 4 Le grandezze fondamentali Lunghezza Dal 1983 usiamo una definizione basata sulla velocità della luce nel vuoto Metro Il metro è definito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in 1 di secondo La velocità della luce è una costante fondamentale della natura e vale metri al secondo 4

5 4 Le grandezze fondamentali Massa La massa è definita operativamente come la grandezza che si misura con una bilancia a bracci uguali Nel SI la massa è misurata in kilogrammi La massa di un oggetto non va confusa con il peso di quell oggetto Kilogrammo Il kilogrammo è la massa di un particolare cilindro di una lega di platino-iridio depositato presso l Ufficio Internazionale dei Pesi e delle Misure à Sèvres, in Francia. 5

6 4 Le grandezze fondamentali Massa 6

7 4 Le grandezze fondamentali Tempo L intervallo di tempo è la grandezza che si misura con gli orologi Al giorno d oggi i più accurati misuratori di tempo conosciuti sono gli orologi atomici L unità di misura dell intervallo di tempo è il secondo Secondo Il secondo è il tempo occorrente alla radiazione emessa da un atomo di cesio 133 per completare oscillazioni 7

8 4 Le grandezze fondamentali Tempo 8

9 Fisica e... storia L EVOLUZIONE DEGLI OROLOGI 9

10 5 Le grandezze derivate Le grandezze derivate possono essere definite a partire dalla grandezze fondamentali Eccone alcune: Area di una superficie: il prodotto di due lunghezze Volume di una regione di spazio: il prodotto di tre lunghezze Densità di un corpo: la massa del corpo per unità di volume 10

11 4 Le grandezze fondamentali Lunghezza 11

12 6 Le cifre significative Quando in un esperimento si misura una grandezza, il risultato è noto con una certa precisione Cifre significative del risultato di una misura Le cifre significative del risultato di una misura sono le cifre note con certezza e la prima cifra incerta Eventuali zeri a destra del numero sono cifre significative, mentre non lo sono gli zeri a sinistra 0,0037 ha due cifre significative 7,250 ha tre cifre significative 0,0230 ha tre cifre significative 12

13 6 Le cifre significative Le cifre significative nelle operazioni Arrotondamento di un numero Arrotondare significa scriverlo riducendo il numero di cifre significative Moltiplicazione o divisione di due grandezze Il risultato deve avere lo stesso numero di cifre significative della grandezza che ne ha di meno 13

14 6 Le cifre significative Le cifre significative nelle operazioni Moltiplicazione o divisione di una grandezza per un numero Il risultato deve avere lo stesso numero di cifre significative della grandezza Addizione o sottrazione di due grandezze Il risultato deve avere un numero di cifre decimali uguale al minor numero di decimali presenti in ogni addendo 14

15 6 Le cifre significative Errori di arrotondamento Gli errori di arrotondamento avvengono quando i risultati numerici sono arrotondati in momenti diversi nel corso del calcolo Nella risoluzione dei problemi di fisica conviene mantenere, se possibile, una o due cifre decimali in più nel corso dei calcoli e arrotondare soltanto il risultato finale 15

16 7 Ordini di grandezza Non sempre è necessario calcolare esattamente il valore di una grandezza. Talvolta basta averne un idea approssimata, ovvero il suo ordine di grandezza Ordine di grandezza di un numero L ordine di grandezza di un numero è la potenza di 10 più vicina a quel numero 16

17 7 Ordini di grandezza 17