Sistema Internazionale

Note

Il Sistema Internazionale (SI) è una convenzione adottata nel 1960 e si basa su 7 unità fondamentali, e altre unità derivate.

nome	unità	tipologia
metro	$\text{m}$	lunghezza
chilogrammo	$\text{kg}$	massa
secondo	$\text{s}$	intervallo di tempo
ampere	$\text{A}$	corrente elettrica
kelvin	$\text{K}$	temperatura
candela	$\text{cd}$	intensità luminosa
mole	$\text{mol}$	quantità di sostanza

Il SI è un sistema coerente, in quanto tutte le unità derivate si ricavano come prodotti e rapporti delle 7 unità base, senza introdurre fattori moltiplicativi. Le unità base sono tra loro dimensionalmente indipendenti, me non logicamente.

Revisione del SI nel 2018-2019

Note

Nel nuovo SI le unità di base sono ridefinite in termini di costanti di natura alle quali viene assegnato un valore costante.

Secondo

Il secondo è definito dal valore numerico prefissato della frequenza del cesio $\Delta {\nu }_{Cs}$ (la frequenza della transizione iperfine dello stato fondamentale imperturbato dell’atomo di cesio 133), pari a $9192631770$ quando espresso in $\text{Hz}$ (che equivale a $s^{-1}$).

Metro

Il metro è definito dal valore numerico prefissato della velocità della luce nel vuoto $c$, pari a $299792458$, quando espresso in $\text{m}{s}^{-1}$.

Kilogrammo

Il kilogrammo è definito dal valore numerico prefissato della costante di Planck $h$, pari a $6.62607015\cdot 10^{-34}$, quando espresso in $\text{Js}$ (che equivale a ${\text{kg m}}^2{\text{s}}^{-1}$).

Ampere

L’ampere è definito dal valore numerico prefissato della carica elementare $e$, pari a $1.602176634\cdot 10^{-19}$, quando espresso in $\text{C}$ (che equivale ad $\text{A s}$).

Kelvin

Il kelvin è definito dal valore numerico prefissato della costante di Boltzmann $k$, pari a $1.380649\cdot 10^{-}23$ ${\text{JK}}^{-1}$ (che equivale a ${\text{kg m}}^2{\text{s}}^{-2}{\text{K}}^{-1}$).

Mole

Una mole contiene esattamente $6.02214076\cdot 10^{23}$ entità elementari. Questo numero corrisponde al valore numerico prefissato della costante di Avogadro $N_A$, espresso in ${\text{mol}}^{-1}$, ed è chiamato numero di Avogadro.

Candela

La candela è definita dal valore numerico prefissato del coefficiente di visibilità della radiazione monocromatica con frequenza $540\cdot 10^{12}{\text{ Hz K}}_{cd}$, pari a 683, espresso in ${\text{lm W}}^{-1}$, o in ${\text{cd sr W}}^{-1}$ (che equivale a ${\text{cd sr kg}}^{-1}{\text{m}}^{-2}{\text{s}}^3$).

Campioni

Campioni primari

Realizzano l’unità (a livello del SI) con i migliori livelli di accuratezza praticamente ottenibili

Campioni secondari

Consentono di trasferire l’unità e di effettuare i confronti tra i campioni primari e verso altri campioni. Sono usati all’interno di un istituto o un azienda. Si distinguono rispettivamente in campioni di riferimento e campioni di lavoro.

Un campione di riferimento si usa nei centri di taratura e di certificazione; sono usati poco di frequente e per tarare i campioni di lavoro. Oppure costituiscono il campione di riferimento per l’istituto/azienda/laboratorio.

Un campione di lavoro, previo un confronto con quelli di riferimento, si usano per fare le misure correnti.

Campioni di trasferimento

Sono campioni secondari particolarmente adatti al trasporto e usati per trasferire l’unità.

La taratura consente di valutare l’incertezza di un campione/strumento rispetto a uno di qualità superiore e di ricavare correzioni. La messa a punto è l’insieme di operazioni volte a permettere a uno strumento di operare nelle migliori condizioni di lavoro.

Simboli e regole del SI

Il SI usa multipli e sottomultipli con potenze di $10^3$, per indicare fattori moltiplicativi da $10^{\pm 24}$:

Prefisso	Simbolo	Fattore

$$\text{yocto}$$

|

$$y$$

|
$$
10^{-24}
$$
 |

|

$$\text{zepto}$$

|

$$z$$

|
$$
10^{-21}
$$
 |

|

$$\text{atto}$$

|

$$a$$

 |
 $$
 10^{-18}
 $$
  |

|

$$\text{femto}$$

|

$$f$$

|
$$
10^{-15}
$$
 |

|

$$\text{pico}$$

|

$$p$$

 |
 $$
 10^{-12}
 $$
  |

|

$$\text{nano}$$

|

$$n$$

 |
 $$
 10^{-9}
 $$
   |

|

$$\text{micro}$$

|

$$\mu$$

|

$$10^{-6}$$

|

|

$$\text{milli}$$

|

$$m$$

|
$$
10^{-3}
$$
  |

|

$$\text{kilo}$$

|

$$k$$

 |
 $$
 10^{3}
 $$
    |

|

$$\text{mega}$$

|

$$M$$

 |
 $$
 10^{6}
 $$
    |

|

$$\text{giga}$$

|

$$G$$

 |
 $$
 10^{9}
 $$
    |

|

$$\text{tera}$$

|

$$T$$

 |
 $$
 10^{12}
 $$
   |

|

$$\text{peta}$$

|

$$P$$

 |
 $$
 10^{15}
 $$
   |

|

$$\text{exa}$$

|

$$E$$

  |
  $$
  10^{18}
  $$
    |

|

$$\text{zetta}$$

|

$$Z$$

|
$$
10^{21}
$$
  |

|

$$\text{yotta}$$

|

$$Y$$

|
$$
10^{24}
$$
  |