LA MISURA

UN PO’ DI STORIA…… La necessità di misurare le distanze, i pesi, il tempo, la quantità dei liquidi e dei solidi è, fin dalla più remota antichità, un'esigenza tipica delle società organizzate.

IL PROBLEMA DI MISURARE NASCE dal bisogno di ORDINE PRECISIONE Per facilitare il lavoro MENTALE PRATICO CON APPOSITI STRUMENTI DI MISURA

In passato sono state utilizzate varie unità di misura, ad esempio gli antichi egizi usavano come unità di misura per le lunghezze il cubito, cioè la lunghezza di quella parte di braccio compresa tra il gomito e il dito medio. I greci usavano il piede e i romani il passo. Fino a tempi abbastanza recenti, le varie nazioni adottavano unità di misura diverse e, a volte, anche nella stessa nazione le unità di misura variavano da regione a regione. Cubito 44 cm Palmo 7,4 cm Spanna 25 cm Pollice 2,5 cm Piede 30,5 cm Cubito

precise internazionali costanti LE MISURE NATURALI erano IMPRECISE INDIVIDUALI VARIABILI Era necessaro che diventassero precise internazionali costanti

In Italia viene adottato nel 1982 NASCE NEL 1795 IN Francia Il nuovo sistema di misura che prende il nome di SISTEMA METRICO DECIMALE adottato un po’ da tutte le principali nazioni del mondo. l’Italia lo adotta nel 1861. Esso non fu adottato, invece, dagli Stati Uniti d’America e dall’Inghilterra. METRICO perché l'unità fondamentale di riferimento è il metro. DECIMALE perché è un sistema di misura in base dieci. Ogni unità di misura ha i suoi multipli e sottomultipli. I multipli sono grandezze 10, 100, 1000 volte maggiori dell’unità di misura considerata, mentre i sottomultipli sono grandezze 10, 100, 1000 volte minori dell’unità di misura considerata.   Nel 1960 la Conferenza Generale dei Paesi e delle Misure stabilì il SISTEMA INTERNAZIONALE DELLE UNITA’ DI MISURA oggi in vigore in 51 stati. In Italia viene adottato nel 1982  

IL SISTEMA INTERNAZIONALE (SI) Il si prevede sette grandezze fondamentali e ne definisce le unita’ di misura GRANDEZZE UNITA’ SI SIMBOLO LUNGHEZZA metro m MASSA kilogrammo Kg TEMPO secondo S CORRENTE ELETTRICA ampere A TEMPERATURA kelvin K QUANTITA’ DI SOSTANZA mole M INTENSITA’ LUMINOSA candela Cd

UN PO’ DI DEFINIZIONI ……. ·        Una grandezza è una quantità misurabile con uno strumento di misura adeguato. ·        Una unità di misura è una grandezza che viene scelta come campione per misurare. ·        Misurare significa calcolare quante volte una unità di misura è contenuta nella grandezza che si vuole misurare. ·        Sistema Internazionale di unità ( abbreviato S.I.) è attualmente il sistema adottato per legge nell’Unione Europea per misurare grandezze. In passato, infatti, uno dei problemi più difficili da risolvere nel campo delle misurazioni, è stato quello dell’unità di misura. Fino al secolo scorso si usavano unità di misura differenti che spesso venivano indicate con lo stesso nome (es. “piede”, “braccia”)si può ben immaginare quanta confusione nei rapporti commerciali. Nel 1790 l’assemblea costituente francese istituì una Commissione di fisici e matematici per definire un nuovo sistema di misura valido per tutti. Nacque così nel 1799 il sistema metrico decimale . Per ogni unità di misura viene fatto un modello in seguito più volte corretto ,conservato a Sèvres (Parigi). Nel 1960 la Conferenza Generale dei Paesi e delle Misure stabilì il Sistema Internazionale delle Unità di misura oggi in vigore in 51 stati   Nome della grandezza Unità di misura Simbolo Strumento di misura Lunghezza metro m Massa kilogrammo kg bilancia Intervallo di tempo secondo s cronometro Intensità di corrente ampere A amperometro Temperatura kelvin K termometro Intensità luminosa candela cd fotometro Quantità di sostanza mole mol UN PO’ DI DEFINIZIONI ……. MISURARE significa calcolare quante volte una unità di misura è contenuta nella grandezza che si vuole misurare La GRANDEZZA è una quantità misurabile con uno strumento di misura adeguato L’ UNITA’ DI MISURA è una grandezza che viene scelta come campione per misurare.

PER MISURARE UNA GRANDEZZA E’ NECESSARIO AVERE UNO STRUMENTO ADATTO. ESISTONO DIVERSI STRUMENTI DI MISURAZIONE, CIASCUNO PER OGNI TIPO DI GRANDEZZA MISURABILE.

GLI STRUMENTI DI MISURA GLI STRUMENTI DI MISURA CONSENTONO DI CONFRONTARE LA GRANDEZZA FISICA DA MISURARE CON LA CORRISPONDENTE UNITA’ ALLO SCOPO DI DETERMINARE LA MISURA. GLI STRUMENTI DI MISURA POSSONO ESSERE: ANALOGICI DIGITALI

Esempio: la bilancia ad ago, il termometro a mercurio, il tachimetro,… Sono ANALOGICI quando forniscono il valore della grandezza misurata mediante lo spostamento di in INDICE lungo una SCALA GRADUATA Esempio: la bilancia ad ago, il termometro a mercurio, il tachimetro,… termometro orologio bilancia cronometro

Sono DIGITALI quando forniscono direttamente il valore della grandezza misurata sotto forma di numero che compare su un VISORE che si chiama DISPLAY; le cifre vengono visualizzate mediante l’accensione, in varie combinazioni, di segmenti di cristalli disposti a forma di otto. sveglia bilancia orologio Bilancia pesa persone

STRUMENTI PER MISURARE LE LUNGHEZZE Grandezza fisica: lunghezza Unità di misura: metro (m) STRUMENTI PER IL DISEGNO: possono essere di legno, plastica, d’acciaio, di varie lunghezza,graduati in centimetri e in millimetri METRO PIEGHEVOLE: costituito da più stecche unite da un giunto a snodo. Viene usato dai falegnami, muratori, per misurare mobili, pareti, travi,.. METRO DA SARTA: detto anche metro a nastro, utilizzato per prendere misure in sartoria. E’ flessibile per poter seguire le forme del corpo.

ROTELLA METRICA: è usata per rilievi topometrici (terreni, strade, costruzioni edili in genere) e per misurare grandi dimensioni come quelle di una stanza CALIBRO: viene usato per misurare pezzi meccanici anche di forma complessa . Con il calibro è possibile effettuare misurazioni esterne, interne e di profondità. E’ uno strumento di misura lineare di precisione MICROMETRO: impiegato per misurare con estrema precisione spessori, fino a un centesimo di millimetro.

STRUMENTI PER MISURARE IL TEMPO Grandezza fisica: tempo Unità di misura: secondo (s) CLESSIDRA: è stato uno dei primi strumenti usato dall’uomo per misurare il tempo. Le clessidre funzionavano ad acqua o a sabbia MERIDIANA: serviva per indicare le varie ore del giorno e funzionava solo se c’era il sole. L’ombra di un’asta su una superficie graduata indicava l’ora.

OROLOGIO MECCANICO: l’ora e le sue frazioni sono indicate su un quadrante da due lancette. Il meccanismo è costituito da una lamina sottile (molla) che si avvolge quando l’orologio si carica e si svolge lentamente muovendo una serie di ingranaggi. CRONOMETRO: è uno strumento in grado di controllare con estrema precisione il tempo

STRUMENTI PER MISURARE IL PESO Grandezza fisica: massa Unità di misura: chilogrammo (Kg) BILANCIA A PIATTI: veniva usata dai commercianti per pesare la merce. Oggi non è più utilizzata BILANCIA A STADERA: di origine romana, veniva usata generalmente nei mercati per pesare la frutta e la verdura. Il prodotto va appoggiato sull'apposito piatto, che è collegato ad un'asta grazie a tre catenelle; sull'asta si fa poi scorrere un peso che, a seconda di dove si posiziona, determina il peso del prodotto,  il peso è corretto se  l ‘asta è perfettamente orizzontale.

BASCULA: viene usata per pesare merci piuttosto pesanti e voluminose BILANCIA PESA PERSONE: serve per controllare il peso corporeo, i modelli più recenti sono elettronici e di conseguenza molto precisi BILANCIA DI PRECISIONE:è utilizzata per pesare piccole quantità di sostanze dai farmacisti nelle preparazioni medicinali, dagli orefici per pesare piccoli oggetti in oro

STRUMENTI PER MISURARE LA TEMPERATURA Grandezza fisica: temperatura Unità di misura: grado Celsius (°C) TERMOMETRO PER USO METEREOLOGICO: indica sulla scala riportata il valore della temperatura dell’aria TERMOMETRO DIGITALE: visualizza la temperatura con un display

STRUMENTI DI MISURA PARTICOLARI BAROMETRO: è lo strumento di misura per la pressione atmosferica. Viene utilizzato anche nella meteorologia per rilevare dati utili per le previsioni del tempo. Grandezza fisica: pressione Unità di misura: pascal (Pa) TACHIMETRO: è lo strumento di misura della velocità istantanea di un mezzo di trasporto, generalmente terrestre Grandezza fisica: velocità Unità di misura: chilometri/ora (km/h)

GONIOMETRO: utilizzato per la misurazione degli angoli Grandezza fisica: ampiezza angolo Unità di misura: angolo grado (1°) DINAMOMETRO:è lo strumento per misurare le forze statiche Grandezza fisica: forza Unità di misura: chilogrammo (kg )

IGROMETRO: misura l’umidità dell’aria AMPEROMETRO: per la misurazione dell’intensità della corrente elettrica Grandezza fisica: intensità di corrente elettrica Unità di misura: ampere ( A) IGROMETRO: misura l’umidità dell’aria Grandezza fisica: umidità dell’aria Unità di misura: kg/ mc ANEMOMETRO: Utilizzato per misurare la velocità o la pressione del vento Grandezza fisica: velocità dell’aria Unità di misura: km/ora

CONTATORE DEL GAS: misura il volume del gas che viene erogato CONTATORE DELLL’ACQUA: misura il volume di un liquido che passa nella conduttura in un certo periodo di tempo Grandezza fisica: volume Unità di misura: m3/h CONTATORE DEL GAS: misura il volume del gas che viene erogato Grandezza fisica: volume Unità di misura: m3/h

CARATTERISTICHE DEGLI STRUMENTI DI MISURA Tutti gli strumenti di misura in genere sono costituiti da quattro elementi: LA GRADUAZIONE, cioè la suddivisione a trattini o altri segni grafici, raffigurata sulla scala dello strumento che consente di visualizzare meglio la posizione dell’indice LA SCALA è la parte dove si legge, indicato da un indice, il valore della grandezza misurata L’INDICE è quello che indica sulla scala graduata il valore da leggere IL QUADRANTE cioè la superficie sulla quale è presente la scala

graduazione indice quadrante scala

Gli strumenti di misura, anche se costruiti in modo diverso e con diverse forme possiedono caratteristiche comuni: LA PORTATA cioè la massima misurazione che lo strumento può effettuare. LA SENSIBILITA’è la capacità dello strumento di misurare grandezze minime LA PRECISIONE ovvero la capacità dello strumento di fornire misure con il minimo errore. LA PRONTEZZA indica il tempo minimo impiegato per registrare la misurazione.

La portata massima di una bilancia pesa persone può arrivare fino a 120 kg. Una bilancia da cucina ha una portata massima di 3 kg Il calibro è uno strumento che può misurare con estrema precisione Infatti consente di valutare fino al ventesimo di millimetro una misura di lunghezza mentre un righello permette di valutare solo il millimetro La bilancia da farmacista permette di distinguere pesi che differiscono di una frazione di grammo, mentre la bilancia dell’ortolano non consente di verificare queste differenze. Si può dire che la bilancia del farmacista ha più sensibilità.

GLI ERRORI DI MISURA Nell’effettuare le misurazioni si possono commettere due tipi di errori: ERRORI ACCIDENTALI. Dipendono da cause imprevedibili che agiscono sia sullo strumento sia sulla persona che esegue l’osservazione. Per esempio nella lettura di uno strumento con un indice e una scala graduata, la stima della posizione dell’indice rispetto alle scala può dipendere dalla posizione da cui si osserva lo strumento (errore di parallasse). Anche le condizioni ambientali possono essere la causa di errori accidentali nella misurazione, per esempio condizioni di temperatura diverse possono modificare lo strumento di misura.

CONTRO GLI ERRORI ACCIDENTALI IL METODO MIGLIORE CONSISTE NELL’ESEGUIRE PIU’ RIVELAZIONI E FARE POI LA MEDIA ARITMETICA DEI RISULTATI OTTENUTI. Dovendo, ad esempio,eseguire una pesata della massima precisione ( di oro) su una bilancia a bracci uguali, si esegue una prima misurazione (gr 88,5). Poi se ne esegue una seconda ( gr 89) ed una terza (87,5). Per avere l’esatta misura sommo le tre pesate (88,5+89+87,5) e il risultato ottenuto lo divido per 3. Avrò cosi il giusto peso. ERRORI SISTEMATICI. Dipendono da imperfezioni dello strumento, il quale rileva misure in eccesso (se più grandi) o in difetto (se più piccole) rispetto a quelle reali. Per esempio se l’indice (l’ago) della bilancia del fruttivendolo quando è vuota, non è bene allineato con lo zero sicuramente non effettuerà pesate corrette

Valutiamo la differenza e lo scarto tra una misurazione ad occhio ed una strumentale OGGETTO MISURA A OCCHIO MISURA REALE SCARTO ERRORE % LUNGHEZZA CATTEDRA ALTEZZA CATTEDRA LARGHEZZA PORTA LUNGHEZZA LAVAGNA SPESSORE BANCO ALTEZZA SEDIA Errore % = stima occhio – misura reale x 100 misura reale

GRANDEZZA UNITA’ MULTIPLI SOTTOMULTIPLI COMPLETA LA SEGUENTE TABELLA LUNGHEZZA etrooooo PESO SUPERFICIE VOLUME CAPACITA’

ANALIZZIAMO STRUMENTI DI MISURA STRUMENTO PORTATA SENSIBILITA PRECISIONE Metro pieghevole riga da disegno calibro …………………………………………….. ……………………………………………………… Termometro atmosferico Termometro clinico …………………………….. ……………… ………………………………….. ………………… …………………………………… …………………. Bilancia per persone Bilancia da cucina

METTI IN CORRISPONDENZA CIASCUNA DELLE SEGUENTI GRANDEZZE CON IL RELATIVO STRUMENTO DI MISURA. LUNGHEZZA CRONOMETRO MANOMETRO TEMPERATURA OHMETRO CLESSIDRA PRESSIONE CALIBRO RIGHELLO RESISTENZA ELETTRICA TERMOMETRO METRO A NASTRO TEMPO

COSTRUIAMO UNA CLESSIDRA MATERIALI: 2 bottigliette uguali, cartoncino,sabbia fine, nastro adesivo ATTREZZI: forbici, chiodo, bilancia da cucina, imbuto COSTRUIAMO UNA MERIDIANA MATERIALI: ATTREZZI: