Unità di misura e grandezze scalari: guida rapida

Nei test di ingresso di molte facoltà scientifiche e tecniche, viene richiesto di riconoscere e misurare diverse grandezze fisiche. Capita spesso di trovare domande su cosa sia una grandezza scalare e su come funzionino le unità di misura.

Oggi vediamo, in modo chiaro e accessibile a tutti, cosa bisogna assolutamente sapere per rispondere a queste domande: quali sono le grandezze fondamentali, in cosa consiste il Sistema internazionale e come distinguere le grandezze scalari.

Cosa significa misurare una grandezza fisica

Quando si effettua una misurazione, si sceglie un’unità di misura (ad esempio, i metri per la lunghezza o i secondi per il tempo) e si verifica quante volte questa unità è contenuta nella grandezza che ci interessa.

Se si vuole scoprire la lunghezza di una stanza, per esempio, si può utilizzare il metro; se si desidera sapere quanti secondi dura un video, si utilizza il secondo come riferimento.

Grandezze scalari: definizione e caratteristiche

Si definisce grandezza scalare ogni grandezza che può essere descritta da un numero (a volte accompagnato dall’unità di misura). Per fare alcuni esempi diversi da quelli solitamente citati:

• La percentuale di studenti mancini in una classe può essere espressa come un numero puro (ad esempio 10%).
• Il tempo impiegato a svolgere un esercizio può essere espresso in secondi.
• La massa di un frutto può essere espressa in chilogrammi o grammi.

Ciò che conta è la possibilità di associarla a una sola informazione numerica, eventualmente seguita da un simbolo (s, kg, %), senza bisogno di indicare direzioni o sensi di misura.

Le grandezze fondamentali e derivate

In fisica ci sono alcune grandezze ritenute fondamentali perché indipendenti l’una dall’altra. Alcuni esempi sono:

• Lunghezza
• Massa
• Tempo

Tutte le altre grandezze si chiamano derivate, perché si ottengono a partire dalle fondamentali grazie a semplici operazioni matematiche. Un esempio comune è la velocità, che si ricava dividendo la lunghezza per il tempo (velocità = lunghezza / tempo).

Il Sistema internazionale di misura (SI)

Per convenzione, si utilizzano sette grandezze fondamentali con le relative unità di misura.

Questo sistema è detto SI (o MKS, perché usa metro, chilogrammo e secondo).

Ecco la lista delle principali:

• Lunghezza → metro (m)
• Massa → chilogrammo (kg)
• Tempo → secondo (s)
• Intensità di corrente → ampere (A)
• Temperatura → kelvin (K)
• Intensità luminosa → candela (cd)
• Quantità di sostanza → mole (mol)

Grazie a questa base, si possono costruire tutte le altre unità di misura derivate (come i m/s per la velocità, il Newton per la forza e così via).

Il sistema CGS e le conversioni

Oltre al SI, esiste anche il sistema CGS, che impiega il centimetro (cm) per la lunghezza, il grammo (g) per la massa e il secondo (s) per il tempo.

In alcune situazioni, soprattutto in fisica e chimica, ci si potrebbe trovare a dover convertire misure da un sistema all’altro. L’importante è sapere quanti centimetri ci sono in un metro (100 cm = 1 m) o quanti grammi ci sono in un chilogrammo (1000 g = 1 kg), e così via.

Una volta capito come avviene la conversione, si può passare velocemente da un sistema di misure all’altro.

Esempi pratici di conversioni

• Se un oggetto pesa 500 g nel sistema CGS, nel SI la sua massa è 0,5 kg.
• Se un tratto stradale è 250 cm nel sistema CGS, nel SI equivale a 2,5 m.

Questi passaggi sono spesso richiesti nei test a crocette, per cui è utile esercitarsi con numeri di varie grandezze e assicurarsi di compiere correttamente le operazioni di moltiplicazione o divisione.

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