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misura di una grandezza solo attraverso una cifra numerica, senza cioè
specificare l’unità di misura, è un’operazione priva di significato.
Dal momento che esistono vari multipli o sottomultipli di una gran-
dezza e molte altre unità di misura (ad esempio per la lunghezza, oltre
al
metro
esiste il
pollice
, il
piede
, il
miglio
, ecc.), il solo valore numerico (ad
esempio 2) non esprime la misura della lunghezza.
Le grandezze fisiche sono molte e per ciascuna di esse si potrebbe
fissare la procedura operativa di misura e l’unità di misura arbitraria.
Ciò comporterebbe l’inconveniente che le leggi fisiche verrebbero ad
essere affette da numerose ed ingombranti costanti di proporzionalità.
Questo inconveniente può essere ovviato considerando che tra le varie
grandezze fisiche esistono relazioni, dette equazioni-base, stabilite dal-
le loro definizioni oppure dalle leggi fisiche che le collegano.
Si chiarisce questo aspetto con degli esempi.
1. La velocità media di un corpo è definita come rapporto tra lunghez-
za percorsa ed intervallo di tempo impiegato (equazione-base della
velocità). Appare allora evidente che la procedura operativa per la
misura della velocità può essere ricondotta a quelle per la misura del-
le lunghezze e dei tempi (se queste sono state stabilite).
2. La forza che agisce su un corpo è uguale al prodotto della massa per
l’accelerazione (equazione-base della forza). È questa una legge fisica
(II principio della dinamica) che stabilisce un legame fra le tre gran-
dezze. Per misurare una forza si può allora far riferimento alle proce-
dure di misura di massa ed accelerazione, se queste sono note.
In conclusione, noto un numero limitato di grandezze (grandezze
fondamentali), da esse si possono esprimere le altre (grandezze derivate).
Si dimostra che, se si considerano tutti i settori della fisica, per
descrivere i fenomeni noti sono sufficienti sette grandezze fondamenta-
li. Nella 14
a
Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure del 1971 sono
state selezionate 7 grandezze fondamentali del Sistema Internazionale
di Unità (SI), e precisamente: lunghezza, massa, tempo, temperatura,
intensità di corrente, intensità luminosa e quantità di materia.
Nella tabella 1 sono riportate le sette grandezze fondamentali del
Sistema Internazionale (SI) e due complementari, i rispettivi campioni
e simboli.
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Grandezze fisiche e loro misura