Le equivalenze sono definibili come uguaglianze tra le unità di misura che appartengono alla stessa tipologia. Ciò implica che, per effettuare una conversione di unità di misura, è necessario che le unità di partenza e di arrivo siano della stessa tipologia. Pertanto, svolgere una conversione di equivalenza consiste nel trasformare un’unità di misura in un’altra.
Cos’è l’Equivalenza tra Unità di Misura?
L’equivalenza tra unità di misura è l’uguaglianza tra due o più unità di misura dello stesso tipo. In altre parole, si tratta di una conversione tra diverse unità di misura che misurano la stessa grandezza fisica o grandezze fisiche omogenee.
Come funzionano le Equivalenze?
Per svolgere un’equivalenza, è necessario che le unità di misura di partenza e di arrivo si riferiscano a grandezze omogenee. Ad esempio, è possibile convertire i chilometri in metri o i minuti in secondi, ma non ha senso convertire i metri in secondi, poiché si tratta di unità di misura che si riferiscono a grandezze diverse.
Per effettuare l’equivalenza tra le unità di misura, si utilizza un fattore di conversione, che è un rapporto tra i valori numerici delle due unità di misura. Il fattore di conversione viene moltiplicato per il valore numerico dell’unità di misura di partenza per ottenere il valore equivalente nell’unità di misura di arrivo.
Esempio di Equivalenza tra Unità di Misura:
Supponiamo di voler convertire una lunghezza di 2 chilometri in metri. Il fattore di conversione tra i chilometri e i metri è 1000, poiché un chilometro corrisponde a 1000 metri. Quindi, per convertire i chilometri in metri, dobbiamo moltiplicare il valore numerico della lunghezza di partenza per il fattore di conversione:
2 chilometri x 1000 = 2000 metri
Quindi 2 chilometri sono equivalenti a 2000 metri.
Fonte: Tuttoscuola
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Equivalenze tra Unità di Misura del Sistema Internazionale
Prima di analizzare le equivalenze tra unità di misura del Sistema Internazionale (SI), è necessario capire il concetto di grandezze fondamentali. Il SI definisce 7 grandezze fondamentali: lunghezza, tempo, massa, intensità di corrente, temperatura, quantità di materia e intensità luminosa. Per ciascuna di queste grandezze fondamentali, è stata definita un’unità di misura di riferimento, chiamata misura fondamentale.
Il SI definisce anche le unità di misura derivate, che sono ottenute combinando le 7 unità di misura fondamentali tramite moltiplicazioni e divisioni. Alcune unità di misura derivate hanno nomi e simboli specifici, mentre altre rimangono indicate come prodotti, potenze o rapporti e sono dette unità di misura composte.
Unità di Misura Derivate
Un esempio di unità di misura derivata è il newton (N), che rappresenta l’unità di misura della forza. Il newton è ottenuto moltiplicando il metro per il chilogrammo e dividendo per il quadrato del secondo:
1 N = 1 (kg·m)/(s^2)
Un altro esempio di unità di misura derivata è il metro al secondo (m/s), che rappresenta l’unità di misura della velocità. Il metro al secondo è ottenuto dividendo il metro per il secondo e rimane indicato come rapporto:
m/s
Altri esempi di unità di misura composte sono il metro quadro e il metro cubo, che sono indicati sotto forma di potenza.
Metodo per Calcolare le Equivalenze
Eseptuando le misure di temperatura, quantità di materia, quantità di sostanza e le unità di misura composte, esiste un metodo veloce per calcolare le equivalenze tra unità di misura del SI. Tale metodo prevede l’utilizzo di una scala di conversione e ci evita di dover ricordare a memoria fattori o formule di conversione.
Scala di Conversione per le Equivalenze tra Unità di Misura
La scala di conversione del Sistema Internazionale (SI) è uno strumento utile per svolgere le equivalenze tra diverse unità di misura. Si tratta di una scala in cui sono riportati in modo ordinato i simboli adottati dal SI per le varie unità di misura.
Come Funziona la Scala di Conversione
Per utilizzare la scala di conversione, è necessario fissare le unità di misura di partenza e d’arrivo. Ogni gradino della scala rappresenta un ordine di grandezza diverso e tra ogni unità di misura in arancione vi è un solo ordine di grandezza di differenza, indicato da una freccia arancione. Al contrario, le unità di misura in verde differiscono l’una dall’altra per 3 ordini di grandezza e sono indicate da frecce verdi.
Per svolgere l’equivalenza, è necessario contare il numero di gradini che separano le due unità di misura, prestando attenzione al colore delle frecce:
- Per ogni gradino percorso in salita attraverso una freccia arancione, si divide per 10
- Per ogni gradino percorso in discesa attraverso una freccia arancione, si moltiplica per 10
- Per ogni gradino percorso in salita tramite una freccia verde, si divide per 10^3
- Per ogni gradino percorso in discesa tramite una freccia verde, si moltiplica per 10^3
Esempio di Utilizzo della Scala di Conversione
Supponiamo di voler convertire 1 metro al quadrato in centimetri al quadrato. La scala di conversione ci permette di individuare il numero di gradini che separano le due unità di misura. In questo caso, ci sono 4 gradini in discesa attraverso una freccia arancione e 2 gradini in salita attraverso una freccia verde:
1 m2 = 104 cm2
Quindi, 1 metro al quadrato equivale a 10^4 centimetri al quadrato.
Fonte: Superscienze
Esempio di Utilizzo della Scala di Conversione
Per comprendere meglio l’utilizzo della scala di conversione, vediamo un esempio pratico di conversione tra unità di misura. Supponiamo di voler convertire 0,002 gigawatt (GW) in milliwatt (mW) utilizzando la scala di conversione del Sistema Internazionale (SI).
Passo 1: Individuare i Gradini da Percorrere
Sulla scala di conversione, possiamo contare 8 gradini in discesa che separano il prefisso G- (giga) dal prefisso m- (milli). Inoltre, 2 di questi gradini sono percorsi tramite frecce verdi e i rimanenti 6 attraverso frecce arancioni.
Passo 2: Convertire l’Unità di Misura di Partenza in Unità di Misura Intermedie
Per passare da gigawatt a milliwatt, dobbiamo prima convertire l’unità di misura di partenza in unità di misura intermedie come segue:
0,002 GW = (0,002 × 10^6) kW = 2 × 10^3 kW
Passo 3: Convertire l’Unità di Misura Intermedia in l’Unità di Misura di Arrivo
Una volta convertita l’unità di misura di partenza in unità di misura intermedia, dobbiamo convertirla nell’unità di misura di arrivo, cioè i milliwatt:
2 × 10^3 kW = (2 × 10^3 × 10^6) mW = 2 × 10^9 mW
Passo 4: Verificare la Conversione
Il risultato finale della conversione è 2 × 10^9 milliwatt. Possiamo verificare la correttezza del risultato contando i gradini in discesa sulla scala di conversione:
- 2 gradini in discesa tramite frecce verdi (passaggio da gigawatt a kilowatt)
- 6 gradini in discesa tramite frecce arancioni (passaggio da kilowatt a milliwatt)
Il risultato finale corrisponde alla corretta equivalenza tra le unità di misura.
Equivalenze tra Unità di Misura non SI
Le equivalenze tra unità di misura che non appartengono al Sistema Internazionale (SI) o per passare dalle unità di misura SI a quelle non SI richiedono il ricordo dei fattori o delle formule di conversione specifici per ciascuna unità di misura.
Ad esempio, per convertire 6,3 erg (unità di misura del sistema CGS) in joule, dobbiamo ricordare che 1 joule equivale a 10^7 erg. Quindi:
6,3 erg = (6,3 ÷ 10^7) J = 6,3 × 10^(-7) J
Invece, per convertire la temperatura da kelvin a fahrenheit, dobbiamo utilizzare la seguente formula di conversione:
Tk = [(Tk × 1,8) – 459,67] °F
Dove Tk rappresenta la temperatura in kelvin. Pertanto:
221 K = [(221 × 1,8) – 459,67] °F = -61,87 °F
È importante ricordare che per ciascuna unità di misura, esistono fattori di conversione specifici che possono essere utili nella pratica. Questi fattori di conversione possono essere trovati nella lezione dedicata all’unità di misura corrispondente.
Fonte: Tuttometodi
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