Definizione operativa di grandezza fisica:

Riprendiamo il concetto esplicitato nel libro di Toraldo d Francia[1] :
una grandezza fisica è definita mediante la prescrizione delle operazioni che si devono effettuare per misurarla. In termini concreti bisogna specificare 3 cose:
  1. l'unità di misura
  2. lo strumento di misura
  3. il procedimento di misura
La definizione di grandezza fisica parte dalla considerazione che ogni oggetto attinente alla fisica debba in qualche misura essere in relazione ad una quantità misurabile. La quantificabilità è resa necessaria dal modello del metodo scientifico che vede nell'esecuzione di esperimenti ripetibili il fulcro della leva scientifica. Laboratori e scienziati diversi, se sono realizzate le medesime condizioni sperimentali, devono ottenere gli stessi risultati.
Quindi è particolarmente significativo sviluppare ed analizzare il significato della misura in fisica.[2]

La misura in fisica:

La misura delle grandezze in fisica (rapporto è sempre il risultato di operazioni concrete che vanno dichiarate esplicitamente e non di postulati. Se misuro una lunghezza devo specificare cosa intendo dire con misurarla. Nel dare le regole per la misura devo anche stabilire se per quella definizione valgono oppure no le usuali proprietà del calcolo matematico. In altri termini, fissata la definizione, le proprietà di una grandezza riguardano la fisica e non la matematica.

Esempio di una misura:

esempio misura.png
Supponiamo di voler misurare la distanza tra due punti A e B. Ci servono:
  • un oggetto che consenta di tracciare le linee rette della fisica (per esempio lo spigolo di un foglio piegato);
  • una unità di misura (per esempio due punti lungo lo spigolo, cioè un segmento fisico);
  • un compasso per riportare la unità di misura e per effettuare la costruzione dei sottomultipli.
A questo punto tracciamo un segmento tra i due punti e riportiamo più volte la unità di misura a partire da A. Supponiamo che la distanza tra A e B sia compresa tra 5 e 6 volte la unità. Dividiamo in dieci parti la unità e riportiamo il decimo della unità nella parte di segmento compresa tra 4u e B. Supponiamo che tale distanza sia tra 6 e 7 decimi. A questo punto dividiamo il decimo in dieci parti e proseguiamo. Ad un certo punto si smette perché i punti della fisica diventano più grandi del sottomultiplo che stiamo costruendo. Supponiamo, per esempio di non essere riusciti ad andare oltre il centesimo e che sia risultato
misura1.png, e quindi possiamo leggere il risultato come esempio misura2.png.
Si presti attenzione al fatto che il numero 4.69 non significa 4 unità, 69 centesimi e 0 millesimi. Significa invece 4 unità e 69 centesimi senza ulteriori precisazioni. Sui millesimi non possiamo dire nulla perché il nostro strumento non riusciva a misurarli.
Questo significa che 4.69 u indica che la grandezza misurata è compresa tra 4.685 u e 4.695 u. Infatti nel caso in cui la grandezza fosse finita al di fuori di tale intervallo avremmo scritto rispettivamente 4.68 oppure 4.70.

Unità di misura

Fondamentali

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

Derivate

  • Frequenza (hertz - Hz) = s−1
  • Forza (newton - N) = kg · m · s−2
  • Pressione (pascal - Pa) = N · m−2 = kg · m−1 · s−2
  • Energia/Calore (joule - J) = N · m = kg · m2 · s−2
  • Potenza (watt - W) = J · s−1 = kg · m2 · s−3
  • Velocità m s-1
  • Accelerazione m s-2

Analisi dimensionale

L'analisi dimensionale è

Notazione scientifica


Ordine di grandezza



Stima e misura



Sistemi di unità di misura

Strumento di misura
  1. ^





    Per una lettura di sintesi vedere
    https://drive.google.com/file/d/0BxKxRAb2gga8a0N0WlNLV2RXNTg/edit?usp=sharing
  2. ^







    Per una lettura completa si consiglia di leggere il seguente documento