Il contenuto di questi appunti è più estesamente riportato nei capitoli 1 e 3 dell'Halliday V- Edizione volume Meccanica-Termologia
La Fisica è una scienza basata sul metodo sperimentale ossia
basata sulle misurazioni:
per un dato fenomeno si individuano le grandezze significative
e se ne eseguono le misure. Il risultato della misura è un
numero e per ogni grandezza è necessario definire le procedure
per effettuare la misura (definizione operativa di una grandezza).
La misura è una valutazione relativa tra grandezze della stessa
specie pertanto è necessario definire una unità di misura
pertanto ogni grandezza fisica viene espressa mediante un raffronto
con un campione di quell'unità . Per spiegare meglio se vogliamo
definire le distanze come grandezze fisiche dobbiamo prima definire
un campione di lunghezza (metro) poi fare il confronto con la
distanza da misurare con il campione ed il risultato sarà un
numero di volte il campione (x metri).
Il confronto che operiamo con il campione può essere sia diretto
che indiretto (attraverso una relazione nota a priori).
Il numero di grandezze fisiche che si possono misurare è grande
tuttavia molte di queste sono legate da equazioni le une con
le altre. Pertanto si può individuare un numero di grandezze
fondamentali da cui le altre derivano (ad esempio la velocità
si esprime in m/s metro e secondo sono grandezze fondamentali
e la velocità è derivata). Il criterio scelto per individuare
le grandezze fondamentali è in genere legata alla facilità
di misura della grandezza. Il sistema che si usa è il Sistema
Internazionale (S.I.) a sua volta derivato da quello metrico
che ha selezionato come fondamentali le seguenti 7 grandezze
(appendice A del volume I dell'Halliday):
GRANDEZZA | Nome dell' | Simbolo |
unità | ||
Lunghezza | Metro | m |
Tempo | secondo | s |
Massa | Kilogrammo | Kg |
Corrente elettrica | Ampere | A |
Temperatura | Kelvin | K |
Quantità di | mole | mol |
sostanza | ||
Intensità luminosa | Candela | cd |
Di tutte queste grandezze fondamentali sono date le procedure
sperimentali che le definiscono ad es. 1 metro è definito come
lo spazio percorso dalla luce nel vuoto nel tempo t=1/299792458
secondi. Le altre procedure sono nell'appendice A del libro di
testo.
Le grandezze derivate invece sono collegate da equazioni alle
grandezze fondamentali ad es. la potenza si misura in watt e
1 watt= 1W = 1 kg·m/s che si legge
`` 1 watt è uguale a 1 kilogrammo PER m AL secondo''.