Grandezze fondamentali e Sistema Internazionale

Il Sistema Internazionale di misura (SI) definisce le 7 grandezze fondamentali per misurare le proprietà fisiche. Queste grandezze sono: lunghezza, massa, tempo, intensità di corrente elettrica, temperatura termodinamica, quantità di sostanza e intensità luminosa. Per ciascuna grandezza fondamentale è definita una unità di misura di riferimento.

Highlight: Le 7 unità di misura fondamentali del SI sono: metro (m), kilogrammo (kg), secondo (s), ampere (A), kelvin (K), mole (mol) e candela (cd).

La combinazione di queste unità fondamentali permette di ottenere molte altre unità di misura derivate, come il metro cubo, il metro quadrato o i metri al secondo.

Vocabulary: La notazione scientifica esponenziale viene utilizzata per esprimere numeri molto grandi o molto piccoli. Ad esempio, 150.000.000 m si può scrivere come 1,5 x 10^8 m.

Le grandezze fisiche si suddividono in due categorie:

1. Grandezze estensive: aumentano all'aumentare della quantità di materia (es. lunghezza, volume)
2. Grandezze intensive: non dipendono dalla quantità di materia (es. densità, temperatura)

Example: La lunghezza è una grandezza estensiva. L'unità di misura è il metro, ma per misurare oggetti molto piccoli come gli atomi si usa l'ångström (1 Å = 10^-10 m).

Volume, massa, peso e densità

Il volume è una grandezza estensiva che si misura in metri cubi (m³) nel SI. Tuttavia, spesso si utilizzano anche i litri, con la seguente equivalenza: 1 L = 1 dm³ = 1000 cm³.

Definition: La massa è la resistenza che un corpo oppone alla variazione del suo stato di moto o quiete. Si misura in kilogrammi (kg).

Highlight: È importante distinguere tra massa e peso. Il peso dipende dalla massa e dall'accelerazione di gravità secondo la formula: P = m * g.

La densità è una grandezza intensiva definita come il rapporto tra massa e volume. Varia al variare della temperatura e della pressione:

• Un aumento di temperatura porta a un aumento di volume
• Un aumento di pressione porta a una diminuzione di volume

Example: La densità si misura in kg/m³ per i solidi, g/cm³ per i liquidi e g/L per i gas.

Temperatura e calore

La temperatura misura quanto un corpo è caldo o freddo, mentre il calore è una modalità di trasferimento di energia tra corpi a diverse temperature.

Vocabulary: Il termometro è lo strumento usato per misurare la temperatura.

Esistono diverse scale di temperatura:

1. Scala Celsius (°C): usata comunemente
2. Scala Kelvin (K): usata nel SI
3. Scala Fahrenheit (°F): usata principalmente negli USA

Highlight: Per convertire tra Celsius e Kelvin si usano le formule:

• T(K) = t(°C) + 273,15
• t(°C) = T(K) - 273,15

La tabella conversione temperatura tra le diverse scale è uno strumento utile per passare facilmente da una all'altra, specialmente quando si lavora con la scala Celsius e Kelvin o si deve effettuare una conversione Fahrenheit Celsius.