SI è costruito su sette standard fondamentali chiamati unità di base. Tutte le altre unità SI sono ricavati moltiplicando, dividendo o alimentare le unità di base in varie combinazioni, Per esempio:
- lavoro meccanico forza applicata moltiplicato per la distanza mosso e l’unità di newton metro scritto come Nm
- velocità di distanza divisa per il tempo e l’unità a metri al secondo scritto come ms-1
- area è la lunghezza moltiplicata per la larghezza e l’unità m2.
Nomi e simboli di unità derivate da SI
Un numero significativo di unità derivate da SI è stato nominato in onore di individui che hanno svolto un lavoro innovativo nella scienza.
James Watt (1736-1819) è stato un inventore e ingegnere meccanico scozzese che ha sviluppato un motore a vapore più efficiente. L’unità di potenza, il watt, è stato chiamato in suo onore.
Il watt è un’unità comunemente usata. Nell’articolo energie rinnovabili la sezione sull’energia solare afferma: La quantità di radiazione solare che raggiunge la Terra è di 340 watt per metro quadrato di superficie (340 W m-2).
James Prescott Joule (1818-1889) è stato un fisico inglese che ha studiato la natura del calore e la sua relazione con il lavoro meccanico. L’unità di energia, il joule, è stato chiamato in suo onore.
L’articolo sul fabbisogno energetico del corpo afferma:…il tasso metabolico totale del ragazzo è di circa 11.000 kilojoule al giorno e la ragazza di 9200 kilojoule al giorno.
Se un’unità è stata nominata in onore di un famoso scienziato, il nome dell’unità è scritto con una prima lettera minuscola e il simbolo è più spesso la prima lettera maiuscola. Ad esempio, l’unità di energia è il joule, chiamato in onore di James Prescott Joule, e ha il simbolo J. Tuttavia, con l’ohm, il suo simbolo è la forma maiuscola della lettera greca omega (Ω), non O. Questo perché il simbolo ‘O’ può essere confuso con il numero zero.
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Physical quantity |
Unit |
Symbol |
Scientist named after |
|---|---|---|---|
|
Electric charge |
coulomb |
C |
Charles-Augustin de Coulomb |
|
Electric potential difference |
volt |
V |
Alessandro Volta |
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Electric resistance |
ohm |
Georg Simon Ohm |
|
|
Energy |
joule |
J |
James Prescott Joule |
|
Force |
newton |
N |
Isaac Newton |
|
Frequency |
hertz |
Hz |
Heinrich Hertz |
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Power |
watt |
W |
James Watt |
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Pressure |
pascal |
Pa |
Blaise Pascal |
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Acceleration |
metre per second squared |
m s-2 |
|
|
Area |
square metre |
m2 |
|
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Density |
kilogram per cubic metre |
kg m-3 |
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Heat capacity |
joule per kelvin |
J K-1 |
|
|
Speed |
metre per second |
m s-1 |
Relationships between units
Relazioni fisiche
È possibile ricavare una serie di relazioni fisiche utili. Ad esempio:
- pressione = forza/area
- lavoro = forza x distanza
- resistenza = tensione / corrente.
Ecco tre esempi funzionanti che utilizzano queste relazioni.
L’area del tallone di una scarpa da donna è di 30 mm2. La forza effettiva del peso corporeo quando si sta completamente su un tallone per una donna di dimensioni medie è di 600 N. Calcola la pressione del tallone.
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Pressure |
= force/area |
|
= 600/30 |
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= 20 N/mm2 → 20 x 106 N/m2 (there are 1 million mm2 in 1 m2) |
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= 20 million Pa |
Calculate the work done when a 65 kg teenage boy climbs a flight of stairs that lifts him 20 m above ground level.
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Work |
= force x distance |
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= (65 x 10) x 20 |
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= 13,000 joules or 13 kilojoules |
A domestic light bulb operates at a voltage of 240 volts and takes a current of 0.1 amp. Calculate the resistance of the light bulb.
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Resistance |
= voltage/current |
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= 240/0.1 |
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= 2,400 ohms |