Sistema internazionale di unità di misura: differenze tra le versioni
Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
m rb delle ultime modifiche |
|||
Riga 1:
[[File:Metric system adoption map.svg|thumb|In rosso gli [[Stati del mondo|Stati]] in cui il sistema internazionale non è stato adottato come unico o principale sistema di misurazione: gli [[Stati Uniti d'America]], la [[Liberia]] e la [[Birmania]].<ref>La [[Gran Bretagna]] ha assorbito questo [[Norma tecnica|standard]] solo dagli [[Anni 1960|anni '60]], secondo le [[Direttiva dell'Unione europea|direttive europee]], ma rimangono nell'uso comune ancora entrambi i sistemi: sia quello decimale, sia quello [[Sistema imperiale britannico|imperiale]]
Molti supermercati, per esempio, indicano sulle etichette i pesi in [[Libbra|libbre]] e in [[Chilogrammo|chili]], e i [[pub]] servono ancora la classica "[[Pinta (bicchiere)|pinta]]" di birra (mentre quasi tutti gli altri alimenti liquidi sono venduti in [[Litro|litri]]).
</ref>]]
[[File:Metrication by year map.svg|thumb|Gli Stati del mondo per periodo di adozione del Sistema internazionale]]
Il '''sistema internazionale di unità di misura''' (in [[lingua francese|francese]]: ''Système international d'unités''), abbreviato in '''SI''' (pronunciato ''esse i''<ref>[http://www.inrim.it/ldm/cd_ldm/html/vita_quotidiana/04.htm nota dell'Istituto nazionale di ricerca metrologica] {{collegamento interrotto}}</ref>), è il più diffuso sistema di [[unità di misura]]. Nei [[paesi anglosassoni]], quando non è adottato, viene indicato insieme al [[Sistema CGS]] (centimetro-grammo-secondo) con il nome di '''sistema metrico decimale'''. Venne inizialmente chiamato '''Sistema MKS''', per distinguerlo dal '''Sistema CGS''', siccome le [[unità base]] erano metro, chilogrammo e secondo invece che centimetro, grammo, secondo.
<br />
== Storia ==
Il precursore è il sistema metrico decimale elaborato da una commissione presieduta da Lagrange dal 1791. Tale sistema si diffonde lentamente in Europa, tra cui anche in Italia.
Unità, terminologia e raccomandazioni del SI sono fissate dalla [[Conférence générale des poids et mesures]] (CGPM), "Conferenza generale dei pesi e delle misure", organismo collegato con il [[Bureau international des poids et mesures]] (BIPM), "Ufficio internazionale dei pesi e delle misure", organismi creati alla [[Convention du Mètre|convenzione del Metro]] del [[1875]].
Il sistema nacque nel [[1889]] in Francia con la 1ª [[Conférence générale des poids et mesures|CGPM]]: allora si chiamava "Sistema MKS" perché comprendeva solo le unità fondamentali di lunghezza ([[metro]]), di massa ([[chilogrammo]]) e di tempo ([[secondo]]). Nel [[1935]], su proposta del fisico italiano [[Giovanni Giorgi (fisico)|Giovanni Giorgi]], il sistema fu denominato "Sistema MKSΩ" e adottato dalla [[Commissione Elettrotecnica Internazionale]], perché la quarta unità fondamentale introdotta era stato l'[[ohm]], unità di misura della [[resistenza elettrica]]. Nel [[1946]], ancora su proposta di [[Giovanni Giorgi (fisico)|Giorgi]], la CGPM approvò l'entrata dell'[[ampere]] come unità di misura fondamentale della [[corrente elettrica]], in luogo della resistenza elettrica. Nacque così il "Sistema MKSA", chiamato anche "Sistema Giorgi", in onore del proponente. Nel [[1954]] la 10ª CGPM aggiunse il [[kelvin]] e la [[Candela (unità di misura)|candela]] come unità di misura fondamentali. Nel [[1961]] la 11ª CGPM sancì la nascita del Sistema internazionale (SI). Nel [[1971]] la 14ª CGPM aggiunse la [[mole]] fra le unità fondamentali. Nel 2018 la 26ª CGPM ridefinisce le unità fondamentali in termini di [[Costante fisica|costanti fisiche]].<ref name="26_CGPM_RES1">{{Cita web|url=https://www.bipm.org/en/CGPM/db/26/1/|titolo=BIPM - Resolution 1 of the 26th CGPM|sito=www.bipm.org|lingua=en|accesso=22 marzo 2019}}</ref>
Quindi oggi il SI è basato su sette [[Grandezza fisica|grandezze fisiche]] fondamentali e sulle corrispondenti unità di misura con le quali vengono definite le grandezze fisiche derivate e le corrispondenti unità di misura. Inoltre il SI definisce i [[Prefissi del Sistema internazionale di unità di misura|prefissi]] da aggiungere alle [[unità di misura]] per identificare multipli e sottomultipli. Il sistema internazionale è un "sistema coerente" in quanto le sue grandezze fisiche derivate si ricavano come prodotto e rapporto di grandezze fisiche fondamentali.<ref name="iupac_der">{{Cita web|http://goldbook.iupac.org/D01615.html|IUPAC Gold Book, "derived unit of measurement"|23 dicembre 2013|lingua=en}}</ref>
== Norme di scrittura ==
Per uniformare la grafia ed evitare errori di interpretazione il SI prevede alcune norme per la scrittura delle unità di misura e dei relativi simboli.
=== Scrittura delle unità ===
Le [[unità di misura]] dovrebbero essere scritte per esteso se inserite in un testo discorsivo; la scrittura deve essere in [[Carattere tipografico|carattere]] tondo [[minuscolo]] e si devono evitare segni grafici come accenti o [[segno diacritico|segni diacritici]]. Ad esempio si deve scrivere [[ampere]] e non ampère o Ampere.
=== Scrittura dei simboli ===
I simboli (senza prefisso) devono essere indicati con l'iniziale minuscola, con l'eccezione di quelli in cui l'unità di misura è eponima, ossia deriva dal nome di uno scienziato, e di quelli in cui il simbolo del prefisso moltiplicativo è maiuscolo. Per esempio il simbolo dell'unità di misura della pressione, dedicato a [[Blaise Pascal]], è [[Pascal (unità di misura)|Pa]], invece l'unità di misura viene scritta per esteso in minuscolo [[Pascal (unità di misura)|pascal]]. Il [[secondo]] è s e non sec, il [[grammo]] g e non gr, il [[metro]] m e non mt. L'unica eccezione è per il [[litro]] il cui simbolo può essere sia l sia L.<ref name="litro">Il simbolo l fu adottato dalla [[Comité international des poids et mesures|CIPM]] nel 1979, la possibilità di usare in ''alternativa provvisoria'' L fu stabilita nella 16ª [[Conférence Générale des Poids et Mesures|CGPM]] per evitare ambiguità tra il numero 1 e la lettera l.</ref>
I simboli dei prefissi e delle unità di misura SI sono entità matematiche perciò, a differenza delle [[abbreviazione|abbreviazioni]], i simboli del SI non devono essere seguiti dal punto (per il [[metro]]: m e non m.); essi devono inoltre stare dopo il valore numerico (per esempio si scrive 20 cm e non cm 20) con uno spazio tra il numero e il simbolo: 2,21 kg, {{M|7,3|e=2|-|m2}}. Nelle unità di misura composte (per esempio il [[newton metro]]: N m) i simboli delle unità devono essere separati da uno spazio o da un punto a mezza altezza, detto anche [[punto mediano]] (·).<ref>Al computer il punto a mezza altezza (·) può essere scritto: in ambiente [[macOS]] premendo contemporaneamente i tasti {{tasto|Shift}} + {{tasto|Alt}} + {{tasto|H}}, in ambiente [[Linux]] premendo contemporaneamente {{tasto|Alt Gr}} e {{tasto|.}}, in ambiente [[Microsoft Windows]] premendo {{tasto|Alt}} e digitando la sequenza numerica {{tasto|2}}{{tasto|5}}{{tasto|0}})</ref> Non è ammesso l'uso di altri caratteri, come il trattino: per esempio si può scrivere N m o N·m, ma non N-m. In caso di divisione fra unità di misura, si può usare il carattere /, o la barra orizzontale o un esponente negativo: per esempio J/kg o J kg<sup>−1</sup> o J·kg<sup>−1</sup>.
Un prefisso è parte integrante dell'unità e va apposto al simbolo dell'unità senza spazi (per es. k in km, M in MPa, G in GHz, μ in μg). Non sono permesse combinazioni di prefissi (per es. mμm va scritto come nm). Una unità con prefisso costituisce un'espressione simbolica singola (per es. km<sup>2</sup> è equivalente a (km)<sup>2</sup>).
Qualora necessario, gruppi di unità di misura possono essere messi tra parentesi: J/K mol o J/K·mol o J·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup> o J (K·mol)<sup>−1</sup>.
Per i simboli è opportuno evitare il [[corsivo]] e il [[grassetto]] allo scopo di differenziarli dalle variabili matematiche e fisiche (per esempio ''m'' per la massa e ''l'' per la lunghezza).
Occorre anche ricordare che, nonostante il sistema SI ammetta l'uso del plurale per i nomi delle unità di misura (joules, watts, ...), le regole linguistiche italiane stabiliscono, con riferimento ai termini stranieri entrati nel vocabolario italiano, che una volta che ne sono diventati parte, vanno accettati come elementi congelati nella loro essenza irriducibile alle strutture morfologiche di base del sistema flessivo nominale dell'italiano. Quindi non si ammette la scrittura di jouli o watti (come si farebbe invece con litri e metri), ma nemmeno di joules e watts, perché l'italiano non prevede la formazione del plurale dei sostantivi tramite l'aggiunta della desinenza -s o -es.
=== Scrittura delle cifre ===
Per raggruppare le cifre della parte intera di un valore a tre a tre partendo da destra bisogna utilizzare lo spazio. Ad esempio {{formatnum:1000000}} o {{formatnum:342142}} (in altri sistemi si scrive {{sic|1,000,000 o 1.000.000}}). Come separatore tra parte intera e parte decimale si usa la virgola, ad esempio 24,51. Nel [[2003]] il [[Conférence générale des poids et mesures|CGPM]] concesse di usare il punto nei testi in inglese.<ref>{{Cita web|wkautore=Bureau international des poids et mesures|autore=BIPM|url=http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf|titolo=The International System of Units (SI)|accesso=8 dicembre 2011|formato=PDF|lingua=en|pagina=133|anno=2006|urlmorto=no|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20131105051930/http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf|dataarchivio=5 novembre 2013}}</ref>
=== Disposizioni di legge ===
Il SI è un riferimento per molti Stati, come l'[[Italia]], dove l'uso è stato adottato per legge nel [[Decreto del presidente della Repubblica|D.P.R.]] n. 802/1982<ref>{{normattiva|tipo=DPR|anno=1982|mese=08|giorno=12|numero=802|titolo=Attuazione della direttiva (CEE) numero 80/181 relativa alle unità di misura}}</ref> ai sensi della [[Direttiva dell'Unione europea|direttiva del Consiglio CEE]] del 18 ottobre 1971 (71/354/CEE), modificata il 27 luglio 1976 (76/770/CEE). Il suo uso è obbligatorio nella stesura di [[atto giuridico|atti]] e documenti con valore legale, tant'è che in difetto gli atti potrebbero essere invalidati.
== Le unità di misura del SI ==
=== Unità fondamentali ===
Ogni grandezza fisica e la relativa unità di misura è combinazione di una o più grandezze fisiche e la relativa unità di misura di base o il [[reciproco]] di una di esse. Tutte le unità sono definibili misurando fenomeni naturali.<ref>Fino alla ridefinizione del 2018 faceva eccezione il [[chilogrammo]]</ref> Il chilogrammo è l'unica unità di misura di base contenente un [[Prefissi del Sistema internazionale di unità di misura|prefisso]]: il grammo è un'unità di misura troppo "piccola" per la maggior parte delle applicazioni.
[[File:Unit relations in the new SI.svg|miniatura|destra|Le 7 unità fondamentali]]
{| class="wikitable"
|-----
! Grandezza fisica
! Simbolo della<br />grandezza<br />fisica
! Nome dell'unità SI
! Simbolo dell'unità SI
|-----
| [[Intensità di corrente|Intensità di corrente elettrica]] ||align=center | ''I, i'' || [[ampere]] || align=center | A
|-----
| [[Intensità luminosa]] || align=center | ''I''<sub>v</sub>'' || [[candela (unità di misura)|candela]] || align=center | cd
|-----
| [[Lunghezza]] || align=center | ''l, x, r, ...'' || [[metro]] || align=center | m
|-----
| [[Massa (fisica)|Massa]] || align=center | ''m'' || [[chilogrammo]] || align=center | kg
|-----
| [[Quantità di sostanza]] || align=center | ''n'' || [[mole]] || align=center | mol
|-----
| [[Temperatura assoluta|Temperatura termodinamica]] || align=center | ''T'' || [[kelvin]] || align=center | K
|-----
| [[Tempo (fisica)|Intervallo di tempo]] || align=center | ''t'' || [[secondo]] || align=center | s
|}
Dal 20 maggio 2019 tutte le unità fondamentali sono definite in relazione a sette [[Costante fisica|costanti fisiche]]. I valori numerici di queste costanti adottati dalla 26ª CGPM<ref name="26_CGPM_RES1" /> sono identici a quelli pubblicati da [[CODATA]] 2017.<ref name="codata_2017">
{{Cita pubblicazione|titolo= The CODATA 2017 Values of ''h'', ''e'', ''k'', and ''N''<sub>A</sub> for the Revision of the SI
|nome1= David B. |cognome1= Newell
Line 46 ⟶ 98:
{| class="wikitable"
|-----
! Definizione
! Simbolo
! Valore
! Unità di misura
! Equivalenza in termini di unità fondamentali SI
|-----
| Frequenza di transizione iperfina del [[
|-----
| [[
|-----
| [[
|-----
| [[
|-----
| [[
|-----
| [[
|-----
| [[Efficienza luminosa]]<ref>Radiazione monocromatica alla frequenza di 540 × 10<sup>12</sup> Hz</ref> || align=center | ''K<sub>cd</sub>'' || align=center | {{formatnum:683}} || align=center | [[Lumen|lm]] · [[Watt|W]]<sup>-1</sup>|| align=center | cd ⋅ sr ⋅ s<sup>3</sup> ⋅ kg<sup>−1</sup> ⋅ m<sup>−2</sup>
|}
===
Le grandezze fisiche derivate sono tutti i multipli ed i sottomultipli delle grandezze fondamentali e le grandezze fisiche che si possono ottenere dalla combinazione per moltiplicazione o divisione delle grandezze fisiche fondamentali.<ref name="iupac_der" /> Molte di esse hanno nomi particolari (ad esempio la grandezza derivata "[[joule]]/[[secondo]]" è chiamata anche "[[watt]]"). Verificando la relazione tra le grandezze fisiche derivate e le grandezze fisiche fondamentali non solo si vede la relazione esistente tra due grandezze fisiche ma, attraverso l'[[analisi dimensionale]], si può verificare la correttezza sui calcoli e/o equazioni di una legge fisica.
Line 107 ⟶ 128:
! Nome dell'unità SI
! Simbolo dell'unità SI
! colspan="2" |
|-
| colspan="6" |
Line 141 ⟶ 162:
|Pl
|Pa · s
|
|-
| [[carica elettrica]] || ''q'' || [[coulomb]] || C
Line 150 ⟶ 171:
| ''V'', ''fem'' || [[volt]] || V
| J · C<sup>−1</sup>
|
|-
| [[resistenza elettrica]] || ''R'' || [[ohm]] || Ω
| V · A<sup>−1</sup>
|
|-
| [[conduttanza elettrica]] || ''G'' || [[siemens (unità di misura)|siemens]]
| S
| A · V<sup>−1</sup>
|
|-
| [[capacità elettrica]] || ''C'' || [[farad]] || F
| C · V<sup>−1</sup>
|
|-
| [[campo magnetico|
| T
| V · s · m<sup>−2</sup>
| kg · s<sup>−2</sup> · A<sup>−1</sup>
|-
| [[flusso magnetico]] || ''Φ
| V · s
|
|-
| [[induttanza]] || ''L'' || [[henry (unità di misura)|henry]] || H
| V · s · A<sup>−1</sup>
|
|-
| [[temperatura]] || ''T'' || [[grado Celsius]]
Line 183 ⟶ 204:
| [[angolo|angolo piano]]<ref name="angolo">Inizialmente queste unità stavano in una categoria a parte chiamata ''Unità supplementari''. La categoria è stata abrogata nel [[1995]] dalla 20ª Conferenza generale dei pesi e delle misure ([[CGPM]]) e il radiante e lo steradiante sono ora considerate unità derivate.</ref>
| α, ''φ'', ''θ'' || [[radiante]] || rad
| 1
| m · m<sup>−1</sup>
|-
| [[angolo solido]]<ref name="angolo" /> || ''Ω'' || [[steradiante]]
| sr
| 1
| m² · m<sup>−2</sup>
|-
| [[flusso luminoso]] || ''Φ(l)''
Line 207 ⟶ 228:
|-
| [[Attività (fisica)|attività]] di un [[radionuclide]]<ref>Talvolta erroneamente chiamata [[radioattività]] (radioattività è il fenomeno fisico, mentre attività è la grandezza fisica derivata corrispondente).</ref> || ''A<sub>R</sub>'' || [[becquerel]]
| Bq
| s<sup>−1</sup>
|
Line 261 ⟶ 282:
|
|-
| [[molarità]] SI<ref>Nella pratica la molarità si continua a misurare in mol/L</ref>
| M || ||
| mol ·
|
|-
| [[volume molare]] ||
| m<sup>3</sup> · mol<sup>−1</sup>
|
|}
== Prefissi ==
Line 361 ⟶ 360:
|}
====
<ref>SI brochure – Tabella 8</ref>
Queste unità sono usate in ambiti commerciali, medici, legali e nella navigazione. Queste unità dovrebbero essere definite in relazione al SI in ogni documento in cui vengono usate. Il loro uso è però scoraggiato.
Line 391 ⟶ 390:
|[[bel (unità di misura)|bel]]<ref name="bel_neper" /> ||B ||1 B = (ln 10)/2 Np = 10 qualsiasi unità fondamentale del SI
|}
== Note ==
Line 413 ⟶ 402:
== Voci correlate ==
* [[
* [[Unità di misura]]
* [[Sistema CGS]]
* [[Separatore decimale]]
Line 436 ⟶ 423:
{{Unità di misura}}
{{Controllo di autorità}}
{{Portale|fisica|metrologia|scienza e tecnica}}
[[Categoria:Sistema internazionale di unità di misura| ]]
| |||