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Gli strumenti - Gli errori - L'incertezza - Le cifre significative

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Misurare vuol dire confrontare una grandezza presa in esame con una grandezza di riferimento.

La misurazione è il processo che si segue nel misurare una grandezza, utilizzando opportuni strumenti, ed eventualmente applicando determinate formule; la grandezza di riferimento è chiamata unità di misura e il risultato di una o più misurazioni è chiamato misura della grandezza. In particolare:

  • una misura diretta si ottiene confrontando la grandezza da misurare direttamente con l’unità di misura (ad esempio il metro per misurare la lunghezza di un tavolo)
  • una misura indiretta si ottiene tramite calcoli e formule, partendo da altre grandezze misurate (esempio la superficie del tavolo, che si misura moltiplicando i due lati misurati)

Gli strumenti di misura


Uno strumento di misura è un qualunque oggetto utile ad ottenere una misura (in modo diretto o indiretto), per ricavare quindi un valore numerico da assegnare alla grandezza. La misurazione di una grandezza può esser svolta con diversi strumenti di misura, ognuno con caratteristiche diverse. Vediamo in dettaglio alcune proprietà che possono avere gli strumenti di misura.

Per quanto riguarda la visualizzazione dei risultati, uno strumento può essere analogico o digitale.

  • Uno strumento analogico fornisce il risultato della misura all'interno di una griglia, una scala graduata, in cui compaiono tutti i valori ammissibili e tra di essi viene evidenziato il risultato ottenuto.
  • Uno strumento digitale fornisce il risultato della misura in un display elettronico, in cui compare solamente il risultato ottenuto, mentre gli altri valori non compaiono.

Esempio 1. Vediamo alcuni esempi di strumenti analogici e digitali.

Strumenti analogici: orologio a lancette, bilancia a lancette, righello, goniometro, metro da sarta, termometro a mercurio, tachimetro dell'automobile, recipiente graduato.

Strumenti digitali: orologio a cristalli liquidi, bilancia a cristalli liquidi, termometro a infrarossi, conta chilometri dell'automobile.

Altre caratteristiche importanti di uno strumento sono:

  • La precisione: indica quanto uno strumento sia affidabile, di quanto poco (o tanto) si sbagli nel fornire la misurazione; dipende fondamentalmente dalla sua qualità.
  • Il campo di misura: è l'insieme di tutti i valori che si possono nel processo di misurazione, dal più piccolo al più grande.
  • La portata: è il massimo valore che compare nel campo di misura, se partiamo dal valore zero.
  • La sensibilità: è la più piccola variazione che lo strumento può rilevare.
  • La prontezza: indica dopo quanto tempo lo strumento ci mostra il risultato.

Esempio 2. Analizziamo le caratteristiche di un paio di strumenti di misura.

  1. Termometro a mercurio per misurare ambienti.
    • Tipologia: strumento analogico.
    • Campo di misura: in genere da −40°C a +60°C.
    • Portata: può arrivare a +60°C.
    • Sensibilità: normalmente è 1°C.
    • Prontezza: qualche minuto.
  2. Bilancia pesa persone, con display a cristalli liquidi.
    • Tipologia: strumento digitale.
    • Campo di misura: in genere da 0kg a 150kg.
    • Portata: può arrivare a 150kg.
    • Sensibilità: normalmente è 0,1kg.
    • Prontezza: un secondo.

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