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SI - LE UNITÀ DEL SISTEMA INTERNAZIONALE

Il Sistema Internazionale di unità di misura, abbreviato in SI (Système International d'Unités), è stato introdotto nel 1960 dalla 11. Conferenza Generale dei Pesi e Misure e perfezionato dalle Conferenze successive.

Il Sistema Internazionale di unità di misura è il più diffuso tra i sistemi di unità di misura: metro, chilogrammo, secondo, ampere, kelvin, mole, candela. Esso è basato su sette unità fondamentali, con le quali vengono definite le unità derivate. Il SI, inoltre, definisce una sequenza di prefissi da premettere alle unità di misura per identificare i loro multipli e sottomultipli. Il Sistema Internazionale è un sistema coerente, in quanto le sue unità derivate si ricavano come prodotto di unità fondamentali.

Ogni altra grandezza fisica (e la relativa unità di misura) è una combinazione di due o più grandezze fisiche (unità) di base.

I simboli che rappresentano grandezze, esprimenti funzioni o variabili, maiuscole o minuscole, sono di preferenza in corsivo.

 

 

 

Grandezze di base del SI

Grandezza di base Unità di base
Nome della grandezza di base Simbolo Nome dell'unità di misura base Simbolo
lunghezza l, x, r, etc. metro m
massa m chilogrammo kg
tempo, durata t secondo s
corrente elettrica I, i ampere A
temperatura termodinamica T kelvin K
quantità di sostanza n mole mol
intensità luminosa Iv candela cd

 

 

Esempi di unità SI derivate espresse in termine delle unità di base

Grandezza derivata Unità SI derivata
Nome Simbolo Nome Simbolo
area A metro quadrato m2
volume V metro cubo m3
velocità v metro al secondo m s-1
accelerazione a metro al secondo quadrato m s-2
numero d'onda σ metro alla meno uno m-1
densità, massa volumica ρ kilogrammo al metro cubo kg m-3
densità superficiale ρA kilogrammo al metro quadrato kg m-2
volume specifico v metro cubo al kilogrammo m3kg-1
densità di corrente (elettrica) j ampere al metro quadro A m-2
(intensità di) campo magnetico H ampere al metro A m-1
concentrazione (di quantità di sostanza) c mole al metro cubo mol m-3
concentrazione di massa ρ, γ kilogrammo al metro cubo kg m-3
luminanza Lv candela al metro quadro cd m-2
indice di rifrazione n (il numero) uno 1
permeabilità relativa μr (il numero) uno 1

 

 

Unità SI derivate con nomi e simboli speciali

  Unità SI derivata
Grandezza derivata Nome Simbolo Espressa in termini di altre unità SI Espressa in termini delle unità SI di base
angolo piano radiante rad 1 m m-1
angolo solido steradiante sr 1 m2 m-2
frequenza hertz Hz   s-1
forza newton N   m kg s-2
pressione, sforzo pascal Pa N/m2 m-1 kg s-2
energia, lavoro, quantità di calore joule J N m m2 kg s-2
potenza, flusso radiante watt W J/s m2 kg s-3
carica elettrica, quantità di elettricità coulomb C   s A
differenza di potenziale elettrico, forza elettromotrice volt V W/A m2 kg s-3 A-1
capacità (elettrica) farad F C/V m-2 kg-1 s4 A2
resistenza elettrica ohm Ω V/A m2 kg s-3 A-2
conduttanza elettrica siemens S A/V m-2 kg-1 s3 A2
flusso magnetico weber Wb V s m2 kg s-2 A-1
densità di flusso magnetico tesla T Wb/m2 kg s-2 A-1
induttanza henry H Wb/A m2 kg s-2 A-2
temperatura Celsius grado Celsius °C   K
flusso luminoso lumen lm cd sr cd
luminanza lux lx lm/m2 m-2 cd
attività di un radionuclide becquerel Bq   s-1
dose assorbita, energia specifica (impartita), kerma gray Gy J/kg m2 s-2
equivalente di dose (ambientale, direzionale, personale) sievert Sv J/kg m2 s-2
attività catalitica katal kat   s-1 mol

 

 

Esempi di unità SI derivate i cui nomi e simboli includono unità SI derivate con nomi e simboli speciali

  Unità SI derivata
Grandezza derivata Nome Simbolo Espressa in termini delle unità SI di base
viscosità dinamica pascal per secondo Pa s m-1 kg s-1
momento di una forza newton per metro N m m2 kg s-2
tensione superficiale newton al metro N/m kg s-2
velocità angolare radiante al secondo rad/s m m-1 s-1 = s-1
accelerazione angolare radiante al secondo quadrato rad/s2 m m-1 s-2 = s-2
densità di flusso di calore, irradianza watt al metro quadro W/m2 kg s-3
capacità termica, entropia joule al kelvin J/K m2 kg s-2 K-1
capacità termica specifica, entropia specifica joule al kilogrammo e al kelvin J/(kg K) m2 s-2 K-1
energia specifica joule al kilogrammo J/kg m2 s-2
conducibilità termica watt al metro e al kelvin W/(m K) m kg s-3 K-1
densità di energia joule al metro cubo J/m3 m -1 kg s-2
(intensità di) campo elettrico, forza elettrica volt al metro V/m m kg s-3 A-1
densità di carica elettrica coulomb al metro cubo C/m3 m-3 s A
densità superficiale di carica coulomb al metro quadro C/m2 m-2 s A
densità di flusso elettrico, spostamento elettrico coulomb al metro quadro C/m2 m-2 s A
permettività farad al metro F/m m-3 kg-1 s4 A2
permeabilità henry al metro H/m m kg s-2 A-2
energia molare joule alla mole J/mol m2 kg s-2 mol-1
entropia molare, capacità termica molare joule alla mole e al kelvin J/(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1
esposizione (a raggi X e γ) coulomb al kilogrammo C/kg kg-1 s A
rateo di dose assorbita gray al secondo Gy/s m2 s-3
intensità di radiazione watt allo steradiante W/sr m4 m-2 kg s-3 = m2 kg s-3
radianza watt al metro quadro e allo steradiante W/(m2 sr) m2 m-2 kg s-3 = kg s-3
concentrazione di attività catalitica katal al metro cubo kat/m3 m-3 s-1 mol

 

 

Unità non SI accettate per l'uso con il SI

Grandezza Nome dell'unità Simbolo dell'unità Valore in unità SI
tempo, durata minuto min 1 min = 60 s
  ora h 1 h = 60 min = 3 600 s
  giorno d 1 d = 24 h = 86 400 s
angolo piano grado ° 1° = (π/180) rad
  minuto ' 1' = (1/60)° = (π/10 800) rad
  secondo " 1" = (1/60)' = (π/648 000) rad
area ettaro ha 1 ha = 1hm2 = 104 m2
volume litro L, l 1 L = 1 dm3 = 10-3 m3
massa tonnellata t 1 t = 103 kg

 

 

Unità non SI accettate per l'uso con il SI, il cui valore in unità SI è ottenuto sperimentalmente

Grandezza Nome dell'unità Simbolo dell'unità Valore in unità SI
Unità accettate per l'uso con il SI
   energia elettronvolt eV 1 eV = 1.602 176 53(14)×10-19 J
   massa dalton, Da 1 Da = 1.660 538 86(28)×10-27 kg
  unità unificata di massa atomica u 1 u = 1 Da
   lunghezza unità astronomica ua 1 ua = 1.495 978 706 91(6)×1011 m
Unità naturali
   velocità unità naturale della velocità (velocità della luce nel vuoto) co 299 792 458 m s-1
   azione unità naturale di azione (costante di Planck ridotta) ℏ 1.054 571 68(18)×10-34 Js
   massa unità naturale di massa (massa dell'elettrone) me 9.109 382 6(16)×10-31 kg
   tempo, durata unità naturale del tempo ℏ/(meco2) 1.288 088 667 7(86)×10-21 s
Unità atomiche
   carica unità atomica di carica (carica elementare) e 1.602 176 53(14)×10-19 C
   massa unità atomica di massa (massa dell'elettrone) me 9.109 382 6(16)×10-31 kg
   azione unità atomica di azione (costante di Planck ridotta) ℏ 1.054 571 68(18)×10-34 Js
   lunghezza unità atomica di lunghezza (raggio del Bohr) ao 0.529 177 210 8(18)×10-10 m
   energia unità atomica di energia (energia di Hartree) Eh 4.359 744 17(75)×10-18 J
   tempo, durata unità atomica del tempo ℏ/Eh 2.418 884 326 505(16)×10-17 s

 

 

Altre unità non SI

Grandezza Nome dell'unità Simbolo dell'unità Valore in unità SI
pressione bar bar 1 bar = 0.1 MPa = 105 Pa
  millimetro di mercurio mmHg 1 mmHg ≈ 133.322 Pa
lunghezza angström Å 1 Å = 0.1 nm = 10-10 m
distanza miglio marino M 1 M = 1852 m
area barn b 1 b = 100 fm2 = 10-28 m2
velocità nodo kn 1 kn = (1852/3600) m s-1
quantitativi rapporto logaritmico neper Np  
  bel B  
  decibel dB  

 

 

Unità con denominazioni speciali derivate dal sistema CGS

Grandezza Nome dell'unità Simbolo dell'unità Valore in unità SI
energia erg erg 1 erg = 10-7 J
forza dyne dyn 1 dyn = 10-5 N
viscosità dinamica poise P 1 P = 1 dyn s cm-2 = 0.1 Pa s
viscosità cinematica stokes St 1 St = 1 cm2 s-1 = 10-4 m2 s-1
luminanza stilb sb 1 sb = 1 cd cm-2 = 104 cd m-2
illuminamento phot ph 1 ph = 1 cd sr cm-2 = 104 lx
accelerazione gal Gal 1 Gal = 1 cm s-2 = 10-2 m s-2
flusso magnetico maxwell Mx 1 Mx = 1 G cm2 = 10-8 Wb
densità di flusso magnetico gauss G 1 G = 1 Mx cm-2 = 10-4 T
campo magnetico oersted Oe 1 Oe ≙ (103/4π) A m-1

 

 

Prefissi di SI

  Fattore Nome Simbolo      Fattore Nome Simbolo
 
  101 deca da   10-1 deci d
  102 hecto h   10-2 centi c
  103 kilo k   10-3 milli m
  106 mega M   10-6 micro μ
  109 giga G   10-9 nano n
  1012 tera T   10-12 pico p
  1015 peta P   10-15 femto f
  1018 exa E   10-18 atto a
  1021 zetta Z   10-21 zepto z
  1024 yotta Y   10-24 yocto y

 

I nomi ed i simboli dei multipli e sottomultipli decimali dell'unità di massa vengono formati mediante l'aggiunta dei prefissi alla parola 'grammo' e dei loro simboli al simbolo 'g'.

Nel Sistema Internazionale, è esplicitamente vietato utilizzare kilobit (e kilobyte) come potenza in base due di bit (e byte), cioè 1024. Notiamo che un kilometro vale mille metri, un kilogrammo vale mille grammi, e così via. Sono quindi stati definiti nuovi prefissi che indicassero precisamente in quali casi si ha a che fare con multipli di potenze binarie. Si tratta dei prefissi kibi (Ki), mebi (Mi), gibi (Gi), tebi (Ti), pebi (Pi) e exbi (Ei), tutti multipli di un fattore binario 210, 220, 230, 240, 250 e 260. Cosi, 1 kB equivale a 1000 B, mentre 1 KiB = 210 B = 1024 B, mentre la lettera B maiuscolo indica il byte.

 

Literatura:

  1. "The International System of Units (SI)." Bureau International des Poids et Mesures. 30 Nov 2010. <http://www.bipm.org/en/si/>.
  2. "The International System of Units from NIST." Oct 2000. National Institute of Standards and Technology. 30 Nov 2010. <http://physics.nist.gov/cuu/Units/>.
  3. "Le Système international d'unités (SI)." Bureau International des Poids et Mesures. 30 Nov 2010. <http://www.bipm.org/fr/si/>.
  4. "Das Internationale Einheitensystem (SI)." Physikalisch-Technische Bundesanstalt. 30 Nov 2010. <http://www.ptb.de/de/wegweiser/einheiten/si/>.
  5. "Le unità del Sistema Internazionale (SI)." Istituto nazionale di ricerca metrologica. 30 Nov 2010. <http://www.inrim.it/ldm/cd_ldm/SI_internazionale/01.htm>.
  6. "El Sistema Internacional de Unidades (SI)." Centro Español de Metrología. 30 Nov 2010. <http://www.cem.es/cem/es_ES/documentacion/generales.jsp?op=generales>.
  7. "Mjerne jedinice." Državni zavod za mjeriteljstvo. 30 Nov 2010. <http://www.dzm.hr/mjerne_jedinice/>.