Cosa sono le unità di misura e il Sistema Internazionale

Le unità di misura sono standard definiti per la misurazione di quantità fisiche come lunghezza, massa, tempo, temperatura, corrente elettrica, quantità di sostanza e intensità luminosa. Ogni quantità fisica ha una o più unità di misura associate che permettono di esprimere misurazioni in modo preciso e comprensibile universalmente. Ad esempio, la lunghezza può essere misurata in metri, la massa in chilogrammi, e il tempo in secondi.

Prima di affrontare il mondo delle misure, è necessario chiarire il perché della scelta di determinate unità di misura. Per poter comunicare in modo corretto, senza possibilità di malintesi, è necessario che le unità di misura siano universalmente riconosciute. Scopri come funzionano le unità di misura e come è nato il Sistema Internazionale delle unità di misura.

Come possiamo misurare lunghezze, masse o capacità? Come si sceglie un’unità di misura comune? Scopri quali sono le unità di misura del Sistema Internazionale, grazie alle quali è possibile capire le misure in tutto il mondo.

Scopriamole insieme!

• Come capire la misura di qualcosa
• Un'unità di misura comune
• Cosa vuol dire misurare
• Confrontare le unità di misura
• Sistema Internazionale delle unità di misura
• L'unità di misura della musica
• Curiosità e modi di dire sulla misura

Come capire la misura di qualcosa

Quando oggi compriamo qualcosa al banco gastronomia del supermercato, siamo sicuri che anche il venditore usi la nostra stessa bilancia! Quando parliamo della distanza di un luogo da casa, possiamo essere certi che tutti capiscano la lontananza tra i due posti di cui stiamo parlando.

Nelle prime civiltà non potevano avere questa sicurezza! Esistevano molte differenze tra i pesi e le misure utilizzate anche da persone della stessa località.

Le unità di misura utilizzate dagli antichi erano antropomorfiche, cioè, possiamo dire, a misura d’uomo. Per misurare le lunghezze, per esempio, si utilizzava il piede, il gomito, la spanna…

Il passaggio ad una uniformità delle misure è stato reso possibile dalla creazione di un Sistema Internazionale delle unità di misura e dalla creazione di campioni per ciascuna misura.

Un’unità di misura comune

Misure di lunghezza diverse

Misure di massa diverse

Misure di capacità diverse

Osserva le immagini che abbiamo proposto come esempio: mostrano situazioni a confronto. Gli oggetti che misuriamo sono gli stessi, ma come mai troviamo misure così diverse?

Utilizzando unità di misura diverse, otteniamo risultati diversi. Per mettere tutti d’accordo, si è quindi deciso di adottare un’unità di misura convenzionale per la lunghezza, una per la massa e una per la capacità.

Cosa vuol dire misurare

Una delle prime necessità dell’uomo fu la comunicazione.

Parlando di scienza, tecnica e commercio, si è sentita anche la necessità di trasmettere concetti dettagliati in modo che siano comprensibili da tutti allo stesso modo. Da qui il bisogno della misurazione!

Misurare un pezzo di stoffa, un gregge di pecore o un sacco di farina, significa dare a tutte queste cose un valore numerico. Questo valore deve essere comprensibile a tutti.

Misurare una grandezza, quindi, significa dire quante volte una certa unità di misura di riferimento è contenuta in quella grandezza.

Confrontare le unità di misura

Come facciamo a capire la misura di un oggetto senza utilizzare alcuno strumento?

Possiamo provare a confrontare oggetti dello stesso tipo, cioè confrontare misure omogenee.

Per esempio: se vogliamo misurare l’altezza di uno scaffale, ma non abbiamo un metro, sicuramente non useremo una caraffa piena d’acqua! Possiamo confrontare lunghezze con lunghezze, volumi con volumi… Per farci un’idea delle reali dimensioni di un oggetto paragonato a qualcosa che conosciamo.

Per esempio, per capire la larghezza di una stanza, non utilizzeremo una matita, ma magari possiamo confrontarlo con la lunghezza di un tavolo. E quante palline da ping pong può contenere una scatola?

Le prime unità di misura, infatti, erano antropomorfe: le lunghezze si misuravano confrontandole con la misura del proprio piede, del proprio braccio o della propria mano. Per questo motivo non esistevano unità di misura uniformi.

Sistema Internazionale delle unità di misura

Con l’affermarsi del metodo sperimentale e la necessità di una collaborazione internazionale, nel XVIII secolo, venne per la prima volta sottolineata la necessità di unità di misura unificate per tutte le unità in uso nei diversi paesi. Senza questa unificazione, sarebbe stato impossibile qualsiasi confronto dei risultati ottenuti osservando lo stesso fenomeno fisico in nazioni diverse.

Per questi motivi, dopo la rivoluzione francese fu introdotto il Sistema Internazionale delle unità di misura (che solitamente vediamo abbreviato con SI). Inizialmente si chiamava Sistema MKS perché conteneva solo metro, chilogrammo e secondo. Oggi il Sistema Internazionale è basato su sette grandezze fisiche fondamentali:

• Intensità di corrente elettrica -> Ampere (A)
• Intensità luminosa -> candela (cd)
• Lunghezza -> metro (m)
• Massa -> chilogrammo (kg)
• Quantità di sostanza -> mole (mol)
• Temperatura termodinamica -> Kelvin (K)
• Intervallo di tempo -> secondo (s)

Tutte le altre unità di misura che conosciamo e utilizziamo abitualmente sono derivate da queste: sono il risultato del rapporto o del prodotto tra due grandezze fisiche fondamentali (come nel caso della velocità che è uguale al rapporto tra spazio e tempo e si misura in metri al secondo).

Il metro

Per misurare la lunghezza si è stabilita come unità di misura convenzionale il metro.

Come facciamo a sapere quanto è lungo un metro? È conservato un campione del metro in un museo di Parigi. La materia però non dura per sempre, ma è soggetta a modifiche dovute al tempo o alla temperatura. Per questo è stata data successivamente una definizione più precisa legata alla misura della circonferenza terrestre.

Il chilogrammo

Per misurare la massa si è stabilito come unità di misura convenzionale il chilogrammo.

Anche di questo è conservato il campione nel Museo dei pesi e delle misure di Parigi, protetto da una teca affinché non… perda peso!

Il litro

Per misurare la capacità si è stabilito come unità di misura il litro.

Il litro è una misura di capacità, quindi misura il volume che può contenere un determinato recipiente. Si tratta di una misura derivata: il volume è dato dal prodotto di tre lunghezze, quindi il litro è legato al metro.

Infatti vedremo che 1 l = 1 dm£$^3 $£.

L’unità di misura della musica

Hai mai letto uno spartito musicale? Le note sono scritte su un pentagramma formato da 5 righe orizzontali. Sul pentagramma vediamo delle lineette verticali tra le note: rappresentano un punto di riferimento per chi le legge.

Anche la musica ha le sue misure! Una misura è l’insieme di valori scritti su un pentagramma e compresi tra due linee verticali: è una battuta.

Quanti valori possono essere scritti all’interno di ciascuna misura? Il tipo e la forma della misura è indicato da una frazione scritta all’inizio del pentagramma.

Per esempio se leggiamo £$ \frac{3}{4} $£ vuol dire che ciascuna misura del brano musicale è composta da £$ 3 $£ movimenti del valore di £$ \frac{1}{4} $£ ciascuno, quindi £$ 3 $£ pulsazioni (che possono essere note oppure pause).

Quando parliamo di unità di misura in musica, quindi, ci riferiamo ai valori contenuti in ciascuna battuta.

Riconosciamo diversi tipi di ritmo:

• binario se ogni tempo è scomponibile in due suddivisioni (del valore di £$ \frac{1}{8} $£): succede con i componimenti in £$ \frac{2}{4}, \frac{3}{4}, \frac{4}{4} \ldots $£;
• ternario se ogni tempo è scomponibile in tre suddivisioni: succede con i componimenti in £$ \frac{3}{8}, \frac{6}{8}, \frac{12}{8} \ldots $£.

In ogni misura, il numero delle note (o delle pause) può variare, ma la somma dei valori resta costante. In uno stesso brano possiamo trovare misure diverse: ogni volta che cambia “la lunghezza" di una battuta, viene riportata la chiave e l’indicazione del tempo. Capiamo che il brano musicale è arrivato alla fine perché l’ultima misura è chiusa da una doppia stanghetta.

Curiosità e modi di dire sulla misura

Nella lingua italiana esistono molti modi di dire che coinvolgono le misure. Spesso ti sarà sicuramente capitato di utilizzarne qualcuno!

Dopotutto il nostro è un mondo a misura d’uomo, cioè adatto alle dimensioni umane. Cerchiamo sempre di prendere le misure, non solo degli oggetti, ma anche delle persone che ci circondano: vogliamo capire come comportarci per evitare di arrivare a colmare la misura! Per far bella figura, ci facciamo realizzare un bell’abito su misura. A volte il sarto, però, si sbaglia e fa tutto fuori misura! Questo perché aveva segnato le misure un tanto al chilo, era andato a braccio! All’inizio ci arrabbiamo, ma poi ci ricordiamo che bisogna avere il giusto metro di giudizio: il vestito è molto bello, anche se della misura sbagliata, cerchiamo di non giudicare con due pesi e due misure. Però quell’abito l’avevamo pagato a peso d’oro! Ora abbiamo un peso sulla coscienza e gli diciamo, senza mezze misure, che non vediamo l’ora che il vestito sia pronto. Abbiamo ancora tempo per andare a goderci la partita della nostra squadra del cuore: una splendida vittoria di misura.