La lunghezza

Introduci il valore di partenza, l'unità di misura di partenza e quella di arrivo

km hm dam m dm cm mm = km hm dam m dm cm mm ...

La lunghezza è una delle sette grandezze fische fondamentali. Il simbolo della grandezza è una L maiuscola, l'unità di misura è il metro
Evoluzione della definizione di metro Era napoleonica (fine ’700 – inizio ’800) Il metro fu definito come la quaranta milionesima parte della lunghezza del meridiano terrestre che passa per Parigi (precisamente dal polo nord all’equatore). Questa scelta voleva dare una misura “universale”, basata sulla Terra e non su oggetti artificiali. Definizioni successive In seguito il metro fu definito tramite un campione materiale: una barra di platino-iridio conservata a Sèvres (vicino Parigi). Definizione moderna (1983, ancora valida oggi) Oggi il metro è definito come la lunghezza del percorso compiuto dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299 792 458 di secondo. In pratica: la velocità della luce è stata fissata a un valore esatto, e il metro è derivato da essa.

La massa

CONVERTITORE

kg hg dag g dg cg mg ... kg hg dag g dg cg mg

La massa è una grandezza fisica che esprime la resistenza offerta da un corpo, al nostro tentativo di variare il suo stato di quiete o di moto
Una definizione "primitiva" di massa, che si può dare quando ancora non si conosce bene la fisica più avanzata, è la seguente:
La massa è una grandezza fisica legata, alla quantità di materia presente in un corpo Gli studi più avanzati della fisica ci permetteranno di proporre una definzione più completa, vale a dire:
La massa è definita dal rapporto fra la forza applicata ad un corpo e la sua accelerazione L'unità di misura della massa, nel sistema internazionale di misura, è il chilogrammo [kg]. Per definire il chilogrammo, inzialemnte, fu scelto un cilindro di platino-iridio, di altezza uguale al diametro e pari a 39 mm
attualmente conservato presso l'istituto nazionale dei pesi e delle miseure a Sévres, vicino Parigi
Ai nostri giorni la massa è definita in base ad una nota costante fisica: "h"- la costante di Plank

Il tempo

Introduci il valore numerico e l'unità di misura di partenza, poi seleziona l'unità di misura di arrrivo e premi il tasto calcola
ore min s =... h min s

TEMPERATURA

Intorduci il valore della temperatura da convertire e seleziona dal menu a tendina l'unità di misura di partenza e quella di "arrivo"
K (Kelvin) C (Celsius) F (Fahrenheit) = ... k C F

Esistono diverse scale termometriche: la scala Celsius, la scala Fahrenheit e la scala Kelvin. Ci sono anche delle formule per convertire una temperatura da una scala all’altra.
La relazione che lega la temperatura espressa in gradi Celsius (°C) a quella espressa in gradi Fahrenheit (°F) è: $$ \frac{C}{100} = \frac{F - 32}{180} $$ Moltiplicando entrambi i membri per 180, si ha: $$ \frac{180 \cdot C}{100} = F - 32 $$ Risolvendo rispetto ad F si ottiene: $$ F = 1.8C + 32 $$ Viceversa, per ricavare i gradi Celsius da Fahrenheit: $$ C = \frac{F - 32}{1.8} $$ Ad esempio, in una calda giornata d’estate i fatidici 40 °C all’ombra corrispondono a: $$ F = 1.8 \cdot 40 + 32 = 104 \,^\circ\!F $$

L'unità di misura della temperatura nel Sistema Internazionale è il kelvin (K). La relazione con la scala Celsius è: $$ K = C + 273.15 $$ È opportuno sottolineare un concetto molto importante in fisica: mentre non esiste un limite superiore alla temperatura, al contrario non è possibile scendere al di sotto di -273.15 °C, detto zero assoluto.

Definizione storica (scala Celsius):
La temperatura si definisce dividendo in cento parti uguali l’intervallo compreso tra la temperatura del ghiaccio fondente (0 °C) e quella dell’acqua bollente (100 °C), entrambe misurate alla pressione normale (1 atm). Ogni parte corrisponde a un grado Celsius (°C).

Definizione moderna (sistema SI):
La temperatura termodinamica si misura in kelvin (K) ed è definita a partire dalla costante di Boltzmann, fissata pari a $$ k_B = 1.380\,649 \times 10^{-23}\,\mathrm{J/K} $$.
In questo modo la temperatura è direttamente collegata all’energia cinetica media delle particelle di un sistema.

Intensità di corrente

DEFINIZIONE Dato un filo metallico conduttore, sottoposto a una differenza di potenziale $V$, sarà attraversato da una corrente elettronica la cui intensità è:

$$ i = \frac{\Delta q}{\Delta t} $$

Col seguente significato dei simboli:

• $i$: intensità di corrente [A]
• $\Delta q$: quantità di carica che transita attraverso una sezione del filo [C]
• $\Delta t$: intervallo di tempo necessario al passaggio della carica [s]

Definizione storica dell'ampere
Un ampere è la corrente che, facendo circolare in due fili rettilinei paralleli, lunghi un metro e distanti un metro nel vuoto, genera tra essi una forza di $2 \cdot 10^{-7}\,\text{N}$ per ogni metro di lunghezza.

Definizione moderna (SI, 2019)
L’ampere è definito a partire dalla carica elementare, fissata pari a $e = 1.602\,176\,634 \times 10^{-19}\,\text{C}$, ed è la corrente corrispondente al flusso di $1/(1.602\,176\,634 \times 10^{-19})$ elettroni al secondo.

Esempio
Calcolare il numero di elettroni che transitano attraverso la sezione di un conduttore, attraversato da una corrente di 1 A, nel tempo di 1 secondo.

Soluzione:
$$ i = \frac{\Delta q}{\Delta t} \quad \Rightarrow \quad \Delta q = i \cdot \Delta t = 1 \,\text{A} \cdot 1 \,\text{s} = 1 \,\text{C} $$

La carica complessiva che transita in un secondo è pari a un coulomb. Poiché la carica di un singolo elettrone è $$ e = 1.602 \times 10^{-19}\,\text{C}, $$ il numero di elettroni sarà: $$ n = \frac{1}{1.602 \times 10^{-19}} \approx 6.25 \times 10^{18}. $$

Intensità luminosa

quantità di sostanza

Prima legge di Ohm

La prima legge di Ohm afferma che un conduttore metallico — ad esempio un filo di rame — sottoposto a una differenza di potenziale \( \Delta V \) è attraversato da una corrente elettrica \( I \) proporzionale alla differenza di potenziale stessa. La relazione si scrive:

$$ V = R\,I \quad\text{oppure}\quad I = \frac{V}{R} $$

Dove:

• \(V\) (o \( \Delta V \)): differenza di potenziale [V]
• \(I\): intensità di corrente [A]
• \(R\): resistenza del conduttore [\(\Omega\)]

Forma microscopica (locale, utile nei materiali e nei campi): $$ \vec{J} = \sigma \,\vec{E} $$ dove \( \vec{J} \) è la densità di corrente, \( \vec{E} \) il campo elettrico e \( \sigma \) la conducibilità (inverso della resistività).

Nota importante: la legge vale nei materiali e nelle condizioni in cui la corrente è proporzionale alla tensione (materiali ohmici, temperatura approssimativamente costante). In molti casi reali (es. semiconduttori, termistori, diodi) la relazione non è lineare.

Esempio

Se un filo ha resistenza \(R = 10\ \Omega\) e applichiamo \(V = 5\ \text{V}\), allora $$ I = \frac{V}{R} = \frac{5}{10} = 0{,}5\ \text{A}. $$

Considerando la relazione $ I= \frac{\Delta V}{R} $ è possibile scrivere: $ R = \frac{\Delta V}{I}$ L'ultima relazione ottenuta ci permette di definire l'unità di misura "Ohm", un conduttore ha una resistenza elettrica pari ad $ 1ohm$, quando è attravesato da una corrente di 1 A e la differenza di potenziale ai suoi capi è pari ad 1 V

$$ 1 \Omega = \frac{1 V}{1 A} $$

RISOLUTORE 2

Calcolo della resistenza, nota la differenza di potenziale e la corrente elettrica del conduttore

Introduci il valore della differenza di potenziale e della corrente, specificando l'unità di misura dai menu a tendina

$ \Delta V $ = MV KV V mV microV $ I $ = KA A mA microA ...

RISOLUTORE 3

Calcolo della differenza di potenziale, noti il valore della resistenza elettrica "R" e della corrente "I"

Introduci il valore della resistenza elettrica "R" e della corrente "I", specificando l'unità di misura dai menu a tendina

MΩ kΩ Ω mΩ μ Ω kA A mA microA ==> $ \Delta V = R \cdot I $ = ...

RISOLUTORE 4

Calcolo della corrente

Introduci la differenza di potenziale a cui è soggetto il conduttore metallico, specificando dal menu a tendina l'unità di misura

ddp = kV V mV μ Ω

Introcuci il valore delle resistenza, specificando dal menù a tendina l'unità di misura
M Ω k Ω Ω m Ω μΩ

I = ...