SI - 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

 

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

 

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.

 

Bibliografia:

1. "The International System of Units (SI)." Bureau International des Poids et Mesures. 30 Nov 2010. <https://www.bipm.org/en/home>.
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 unità del Sistema Internazionale (SI)." Istituto nazionale di ricerca metrologica. 30 Nov 2010. <http://www.inrim.it/ldm/cd_ldm/SI_internazionale/01.htm>.