Scienze IntegrateScienze IntegrateChimicaChimica

Unità di misuraUnità di misuraProf. S. LecceseProf. S. Leccese

I prerequisitiI prerequisiti

Saper leggere e interpretare i graficiSaper leggere e interpretare i grafici Conoscere i numeri in notazione Conoscere i numeri in notazione

scientifica e saper effettuare le scientifica e saper effettuare le quattro operazioniquattro operazioni

Saper utilizzare le proporzioni per Saper utilizzare le proporzioni per risolvere problemi semplicirisolvere problemi semplici

Sviluppo di espressioni algebriche e Sviluppo di espressioni algebriche e di equazioni di 1° gradodi equazioni di 1° grado

Gli obiettiviGli obiettivi Conoscere e comprendere il Conoscere e comprendere il

significato di misura, grandezza e significato di misura, grandezza e unità di misura unità di misura

Conoscere il Sistema Internazionale Conoscere il Sistema Internazionale di misura le grandezze di misura le grandezze fondamentali e le unità di misura fondamentali e le unità di misura relativerelative

Conoscere la differenza tra Conoscere la differenza tra grandezza fondamentale e derivatagrandezza fondamentale e derivata

Conoscere e saper utilizzare i Conoscere e saper utilizzare i multipli e sottomultiplimultipli e sottomultipli

Utilizzare l’analisi dimensionale per Utilizzare l’analisi dimensionale per la verifica di un’espressionela verifica di un’espressione

Saper operare conversioni tra unità Saper operare conversioni tra unità di misura di sistemi diversidi misura di sistemi diversi

Notazione ScientificaNotazione Scientifica

Rappresentazione di numeriRappresentazione di numeri VantaggiVantaggi

Permette di rappresentare in modo compatto Permette di rappresentare in modo compatto e velocemente numeri molto piccoli o molto e velocemente numeri molto piccoli o molto grandigrandi

Molte operazioni sono facilitate e spesso non Molte operazioni sono facilitate e spesso non è necessario utilizzare la calcolatriceè necessario utilizzare la calcolatrice

Notazione significa:Notazione significa: Insieme di regoleInsieme di regole Sistema di rappresentazioneSistema di rappresentazione

Le regoleLe regole

Un numero in notazione scientifica Un numero in notazione scientifica deve essere costituito dadeve essere costituito da Una parte numericaUna parte numerica

È costituita da un numero con È costituita da un numero con una sola una sola cifra significativacifra significativa prima della virgola prima della virgola (1,2,3,4,5,6,7,8,9)(1,2,3,4,5,6,7,8,9)

Può essere positiva o negativaPuò essere positiva o negativa Una parte esponenzialeUna parte esponenziale

Una potenza in base 10Una potenza in base 10 Esponente intero positivo o negativoEsponente intero positivo o negativo

Dai decimali alla notazioneDai decimali alla notazione

0,000234 = 2,34 . 10-4

2,34/10000 = 2,34 / 10.10.10.10 = 2,34 / 104 = 2,34 . 10-4

-7,34 . 10-2 = -0,0734

Le misureLe misure Che ora è? Quanto pesi? Che ora è? Quanto pesi?

Quanto sei alto? Quanto sei alto? La risposta a tutte queste La risposta a tutte queste

domande sono delle misuredomande sono delle misure L’uomo da sempre ha L’uomo da sempre ha

avuto la necessità di avuto la necessità di effettuare delle misureeffettuare delle misure

Da sempre ha costruito Da sempre ha costruito strumenti di ogni tipo per strumenti di ogni tipo per misuraremisurare

Per misurare si utilizzano Per misurare si utilizzano delle convenzioni, delle delle convenzioni, delle invenzioni degli uominiinvenzioni degli uomini

GrandezzeGrandezze Cosa si misura?Cosa si misura? Proprietà di oggetti, di fenomeni.Proprietà di oggetti, di fenomeni. In termini più rigorosi, ciò che si In termini più rigorosi, ciò che si

misura è la grandezza fisica.misura è la grandezza fisica. Definizione:Definizione:

Una grandezza fisica è una proprietà Una grandezza fisica è una proprietà misurabilemisurabile

Unità di misuraUnità di misura Per misurare una Per misurare una grandezzagrandezza dobbiamo dobbiamo

confrontarla con una grandezza campione confrontarla con una grandezza campione che chiameremo che chiameremo unità di misuraunità di misura

Definizione:Definizione: Misurare significa confrontare una grandezza Misurare significa confrontare una grandezza

con l’unità di misuracon l’unità di misura I campioni di molte unità di misura sono I campioni di molte unità di misura sono

conservati all’conservati all’IstitutoIstituto Internazionale Internazionale di Pesi e Misuredi Pesi e Misure

1 litro

EsempiEsempi Affermare che una strada è lunga Affermare che una strada è lunga

1000 metri significa che la sua 1000 metri significa che la sua lunghezza è 1000 volte l’unità lunghezza è 1000 volte l’unità campione del metro campione del metro

Il campione del metro è conservato Il campione del metro è conservato all’all’IstitutoIstituto come molti altri come molti altri campioni di grandezzecampioni di grandezze

L’unità di misura campione deve L’unità di misura campione deve essere essere invarianteinvariante

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Il Sistema InternazionaleIl Sistema Internazionale

Se le unità di misura sono delle Se le unità di misura sono delle convenzioni:convenzioni: Nei secoli, per misurare le stesse grandezze, Nei secoli, per misurare le stesse grandezze,

si sono utilizzate unità di misura diversesi sono utilizzate unità di misura diverse In luoghi diversi della terra, popoli diversi In luoghi diversi della terra, popoli diversi

utilizzano unità di misure diverse per utilizzano unità di misure diverse per misurare grandezze diversemisurare grandezze diverse

Tutto questo ha portato Tutto questo ha portato incomprensioni ed errori, incomprensioni ed errori, soprattutto in campo scientificosoprattutto in campo scientifico

Nel 1960 fu proposto, e nel 1978 fu Nel 1960 fu proposto, e nel 1978 fu adottato, il Sistema Internazionale adottato, il Sistema Internazionale delle Misuredelle Misure

Cos’è il S. I.?Cos’è il S. I.? Esso individua 7 grandezze e le Esso individua 7 grandezze e le

relative unità di misura che sono relative unità di misura che sono definite fondamentalidefinite fondamentali

Dalle 7 grandezze fondamentali Dalle 7 grandezze fondamentali vengono derivate tutte le altrevengono derivate tutte le altre

Ognuna delle 7 Ognuna delle 7 unità di misuraunità di misura è è definita in modo preciso ed univocodefinita in modo preciso ed univoco

Le unità di misura del S. I.Le unità di misura del S. I.

GrandezzaUnità di misura

Nome Simbololunghezza metro m

massa chilogrammo kg

tempo secondo s

intensità di corrente

ampere A

temperatura kelvin K

quantità di sostanza

mole mol

intensità luminosa

candela cd

Grandezze derivate e Grandezze derivate e fondamentalifondamentali

Definizione:Definizione: È fondamentale quella grandezza che È fondamentale quella grandezza che

possiede una sua unità di misura definita in possiede una sua unità di misura definita in modo univocomodo univoco

Le grandezze fondamentali sono Le grandezze fondamentali sono tali per convenzione, cioè per sceltatali per convenzione, cioè per scelta

Definizione:Definizione: Sono derivate le grandezze ricavate dalle Sono derivate le grandezze ricavate dalle

grandezze fondamentaligrandezze fondamentali Esempi:Esempi:

Volume (mVolume (m33); area (m); area (m22); velocità (m/s); ); velocità (m/s); accelerazione (m/saccelerazione (m/s22); densità (kg/m); densità (kg/m33); ); forza (kgforza (kg..m/sm/s22))

Multipli e Multipli e sottomultiplisottomultipli

Il S. I. si basa sul sistema metrico Il S. I. si basa sul sistema metrico decimaledecimale

Per evitare di usare numeri troppo Per evitare di usare numeri troppo grandi o troppo piccoli si possono grandi o troppo piccoli si possono utilizzare multipli e sottomultipli utilizzare multipli e sottomultipli delle unità di misura, indicati con delle unità di misura, indicati con simboli simboli

Ciascun simbolo ha un significato Ciascun simbolo ha un significato preciso e rappresenta un fattore preciso e rappresenta un fattore moltiplicativomoltiplicativo

MultipliMultipli

prefissoprefisso simbolosimbolo valorevalore

deca-deca- dada 101011

etto-etto- hh 101022

kilo-kilo- kk 101033

mega-mega- MM 101066

giga-giga- GG 101099

tera-tera- TT 10101212

SottomultipliSottomultipli

prefissoprefisso simbolosimbolo valorevalore

deci-deci- dd 1010-1-1

centi-centi- cc 1010-2-2

milli-milli- mm 1010-3-3

micro-micro- 1010-6-6

nano-nano- 1010-9-9

pico-pico- pp 1010-12-12

EsempiEsempi

I I millimillimetri indicano i millesimi di metri indicano i millesimi di metro (10metro (10-3-3 metri) metri)

Un Un megamegaHertz è un milione di Hertz Hertz è un milione di Hertz (10(1066 Hertz) Hertz)

Un Un micromicrosecondo è un milionesimo secondo è un milionesimo di secondo (10di secondo (10-6-6 secondi) secondi)

Il Il kilokilogrammo corrisponde a mille grammo corrisponde a mille grammi (10grammi (1033 grammi) grammi)

Analisi Analisi dimensionaledimensionale

Per verificare la correttezza di una Per verificare la correttezza di una espressione è consigliabile espressione è consigliabile effettuare sempre l’analisi effettuare sempre l’analisi dimensionaledimensionale

È l’operazione di verifica sui calcoli È l’operazione di verifica sui calcoli che si effettua sostituendo i dati che si effettua sostituendo i dati numerici con le grandezze numerici con le grandezze corrispondenti o con le unità di corrispondenti o con le unità di misuramisura

Le dimensioni e le unità di misura Le dimensioni e le unità di misura devono essere omogeneedevono essere omogenee

Come Come avvieneavviene

volume

massad volume

volume

massamassa

Analisi dimensionale sulle grandezze

3205,1)( mlitro

kgkgmassa

Non sono omogenee

Analisi dimensionale sulle unità di misura

33

)( mm

kgkgmassa

corretto

Approfondimento: Approfondimento: Definire le Unità di Definire le Unità di

MisureMisureNomeNome DefinizioneDefinizione

metrometroLunghezza del tragitto compiuto dalla luce nel vuoto in un intervallo di Lunghezza del tragitto compiuto dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo di 1/299792458 di secondotempo di 1/299792458 di secondo

chilogrammochilogrammo Massa del prototipo internazionale di platino-iridio conservato a SèvresMassa del prototipo internazionale di platino-iridio conservato a Sèvres

secondosecondoIntervallo di tempo affinché si compiano 9192631770 oscillazioni della Intervallo di tempo affinché si compiano 9192631770 oscillazioni della radiazione emessa dall’atomo di cesio-133 nello stato fondamentale, radiazione emessa dall’atomo di cesio-133 nello stato fondamentale, nella trasmissione tra due livellinella trasmissione tra due livelli

ampereampereCorrente elettrica che produrrebbe, in condizioni opportune, tra due Corrente elettrica che produrrebbe, in condizioni opportune, tra due conduttori, la forza di 2x10conduttori, la forza di 2x1077 N su ogni metro di lunghezza N su ogni metro di lunghezza

kelvinkelvin Frazione 1/273,16 della temperatura termodinamica del punto triplo Frazione 1/273,16 della temperatura termodinamica del punto triplo dell’acquadell’acqua

molemoleQuantità di sostanza che contiene tante entità elementari quanti sono Quantità di sostanza che contiene tante entità elementari quanti sono gli atomi in 0,012 kg di carbonio-12.gli atomi in 0,012 kg di carbonio-12.

candelacandelaIntensità luminosa direzionata di una sorgente che emette una Intensità luminosa direzionata di una sorgente che emette una radiazione monocromatica di frequenza 540x10radiazione monocromatica di frequenza 540x101212 hertz e la cui intensità hertz e la cui intensità energetica, in quella direzione è 1/683 W/sr.energetica, in quella direzione è 1/683 W/sr.

Unità di MisuraUnità di Misura

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