Le grandezze (schema generale)
Le grandezze sono le proprietà quantitative della materia, cioè tutte quelle proprietà che possono essere misurate.
Per esprimere una grandezza, usiamo un numero e un’unità di misura. Ad esempio, possiamo dire che la lunghezza di un divano è di 2 metri (se dicessimo soltanto 2, non significherebbe nulla).
Grandezze fondamentali e derivate
Le grandezze possono essere fondamentali o derivate:
- le grandezze fondamentali non vengono definite a partire da altre grandezze (sono sette)
- le grandezze derivate vengono definite a partire dalle grandezze fondamentali
Per ciascuna grandezza, sia fondamentale sia derivata, è stata stabilita una specifica unità di misura dal Sistema Internazionale di unità di misura (talvolta abbreviato in SI).
Le unità di misura delle sette grandezze fondamentali sono le seguenti:
Grandezza fondamentale | Nome dell’unità di misura | Simbolo dell’unità di misura |
Lunghezza | Metro | m |
Massa | Chilogrammo | kg |
Tempo | Secondo | s |
Temperatura | Kelvin | K |
Quantità di sostanza | Mole | mol |
Corrente elettrica | Ampère | A |
Intensità luminosa | Candela | cd |
Dalle sette grandezze fondamentali possono essere ricavate tutte le altre grandezze derivate. Ecco le unità di misura di alcune di esse:
Grandezza derivata | Nome dell’unità di misura | Simbolo dell’unità di misura |
Area | Metro quadrato | m2 |
Volume | Metro cubo | m3 |
Densità | Chilogrammo al metro cubo | kg/m3 |
Forza | Newton | N |
Pressione | Pascal | Pa |
Lavoro ed energia | Joule | J |
Velocità | Metro al secondo | m/s |
Accelerazione | Metro al secondo quadrato | m/s2 |
Potenza | Watt | W |
Carica elettrica | Coulomb | C |
Tensione elettrica | Volt | V |
Resistenza | Ohm | Ω |
Frequenza | Hertz | Hz |
Multipli e sottomultipli
Può capitare che un’unità di misura sia troppo piccola o troppo grande per misurare qualcosa (pensiamo ad esempio se dovessimo calcolare la distanza tra la Terra e la Luna in metri). In questo caso vengono messi davanti al nome dell’unità di misura dei prefissi che indicano un multiplo o un sottomultiplo di essa:
Multipli
Prefisso | Simbolo | Fattore di moltiplicazione |
Exa- | E- | 1018 |
Peta- | P- | 1015 |
Tera- | T- | 1012 |
Giga- | G- | 109 |
Mega- | M- | 106 |
Chilo- | k- | 103 |
Etto- | h- | 102 |
Deca- | da- | 101 |
Sottomultipli
Prefisso | Simbolo | Fattore di moltiplicazione |
Deci- | d- | 10-1 |
Centi- | c- | 10-2 |
Milli- | m- | 10-3 |
Micro- | µ- | 10-6 |
Nano- | n- | 10-9 |
Pico- | p- | 10-12 |
Femto- | f- | 10-15 |
Atto- | a- | 10-18 |
Ad esempio, il prefisso chilo- indica che dobbiamo moltiplicare l’unità di misura per 103, cioè per 1000. E infatti, se mettessimo questo prefisso davanti a “metro”, otterremmo chilometro, cioè l’equivalente di 1000 metri.
Grandezze esterne al Sistema Internazionale
Talvolta nella vita quotidiana vengono usate anche grandezze che non fanno parte del SI, ad esempio i litri per il volume dei liquidi (a tutti noi verrebbe spontaneo dire “mille litri d’acqua” invece che “un metro cubo d’acqua”).
Questa cosa succede anche in chimica, dove ad esempio vengono usati i Kelvin per misurare la temperatura e le atmosfere per misurare la pressione.