Manuale IUPAC. Tavole di conversione per le unità di misura: meccanica

IUPAC Grandezze, unità di misura, e simboli in Chimica pag. 110

7.2 tavole di conversione per le unitÁ dI misura

La tabella riportata sotto dà i fattori di conversione da una varietà di unità di misura verso le corrispondenti unità SI.

Esempi dell' uso di questa tabella sono già stati usati nella sezione precedente. Per ciascuna grandezza fisica viene dato il nome, seguito dal simbolo/i raccomandato/i. Infine viene data l'unità SI seguita dalle unità esu (elettrostatiche), emu (eletromagnetiche), Gau (gaussiane), e altre unità di uso comune con il rispettivo fattore di conversione all' unità SI.

La costante che appare in alcuni fattori di conversione elettromagnetici è = 2,997 924 58 10¹⁰ = c0/(cm s^-1), un numero puro (esatto)

L' inclusione di unità non SI in questa tabella non dovrebbe essere interpretata come un incoraggiamento al loro uso. Con alcune eccezioni, le unità SI devono essere comunque preferite alle unità non SI. Però, dato che molte di queste unità si trovano nella letteratura scientifica [e nell'uso precedente alla nascita e all' entrata in uso dell' SI] è conveniente tabulare la loro relazione con le unità SI attualmente in uso. [Nella CEE è un uso sancito dalla legge].

Per convenienza le unità dei sistemi esu e Gau sono dimensionate in termini delle quattro dimensioni lunghezza, massa, tempo e carica elettrica, con l' inclusione del franklin (Fr) come abbreviazione dell' unità di carica elettrica e il termine 4 p e₀ come una costante con dimensioni (carica)² / (energia ´ lunghezza). Questo dà a ciascuna grandezza fisica le stesse dimensioni in tutti i sistemi, per cui i fattori di conversione diventano numeri puri. I fattori 4 p e₀ e Fr possono essere eliminati scrivendo

Fr = carica esu = erg^1/2 cm^1/2 = cm^3/2 g^1/2 s^-1

e 4 p e₀ = e₀^(ir) = 1 Fr² erg ^-1 cm^-1 = 1

per recuperare le espressioni esu in termini di tre unità base (vedi sezione 7.3 più avanti) Il simbolo Fr dovrebbe essere considerato come una rappresentazione compatta di (unità elettrostatica di carica).

I fattori di conversione vengono dati sia come valori esatti (quando viene usato il segno di "=") o come valori approssimati (con l'approssimazione con cui i valori sono noti) (quando viene usato il segno di ""). In questo ultimo caso l' incertezza è sempre minore di 5 sull' ultima cifra.

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

lunghezza, l

metro (unità SI)

= m

centimetro (unità CGS)

= 10^-2 m

bohr (unità au)

a₀, b

= 4 p e₀ ² / m_e e² 5,291 77 10^-11 m

ngstrm

= 10^-10 m

micron

= mm = 10^-6 m

millimicron

= nm = 10^-6 m

unità x

1,002 10^-13 m

fermi

f, fm

= fm = 10^-15 m

inch (= pollice)

= 2,54 10^-2 m

foot (= piede)

= 12 in = 0,3048 m

yard (= iarda)

= 3 ft = 0,9144 m

mile (= miglio)

= 1760 yd = 1609, 344 m

nautical mile (= miglio marino)

n.mi.

= 1852 m

unità astronomica (= U.A.)

= 1,49600 10¹¹ m

parsec (= parallasse secondo)

3,085 68 10¹⁶ m

anno luce (= light year)

l.y.

9,460 528 10¹⁵ m

secondo luce (=light second)

= 299 792 458 m

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

area, A

metro quadro (unità SI)

m²

= m²

barn

= 10^-28 m²

acro

4046,856 m²

ara

= 100 m²

ettaro

= 10⁴ m²

IUPAC Grandezze, unità di misura, e simboli in Chimica pag. 111

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

volume, V

metro cubo (unità SI)

m³

= m³

litro

l, L

= dm³ = 10^-3m³

lambda

= mL = = 10^-6m³

barile (USA)

158,987 dm³ = 0,158 987 m³

gallone (USA)

gal (US)

= 3,785 41 dm³ = 0,003 785 41 dm³

gallone (UK)

gal (UK)

= 4,546 09 dm³ = 0,004 546 09 dm³

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

massa, m

chilogrammo (unità SI)

= kg

grammo (unità cgs)

= 10^-3 kg

massa dell' elettrone (au)

m_e

9,109 39 10^-31 kg

massa atomica unificata,

dalton

u, Da

= m_a(¹²C) /12 1,660 540 10^-27 kg

gamma

= mg

tonnellata

= Mg = 10³ kg

libbra (avoirdupois)

= 0,453 592 37 kg

oncia (avoirdupois)

28,3495 g

oncia (troy)

oz (troy)

31,1035 g

grano

= 64, 798 91 mg

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

tempo, t

secondo (unità SI, cgs)

= s

au di tempo (unità atomica del tempo)

/E_h

2,418 88 10^-17 s

minuto

= 60 s

ora

= 3 600 s

giorno¹

= 86 400 s

anno²

= 31 556 952 s

svedberg

= 10^-13 s

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

accelerazione, a

unità SI

m s^-2

= m s^-2

valore standard dell' accelerazione di caduta libera

g_n

= 9,806 65 m s^-2

gal, galileo

Gal

= 10^-2 m s^-2

(1) Notare che il giorno non è definito in modo esatto in termini di secondi dato che due volte all'anno alcuni secondi vengono aggiunti o tolti al giorno in modo da mantenere le 24:00 a mezzanotte, mediamente durante

l' anno.

(2) L' anno non è commensurabile col giorno e non è una costante temporale. Prima del 1967, quando fu introdotto lo standard atomico, veniva usato come base per il calcolo del secondo la durata dell' anno tropicale 1900.

Il 1900.0. è durato 365,242 198 79 d 31 556 925,975 s e diminuisce di 0,530 s per secolo.

Gli anni del calendario sono definiti esattamente partendo dal giorno:

anno giuliano = 365,25 d

anno gregoriano = 365,2425 d

La definizione riportata nella tabella corrisponde all' anno gregoriano. Questo corrisponde alla media di un anno lungo 365 giorni, con anni bisestili di 366 giorni; gli anni sono bisestili

sia quando l'anno è divisibile per 4 ma non per 100,

sia quando l'anno è divisibile per 40.

Che l' anno 3200 sia bisestile o no è una questione ancora aperta che verrà risolta probabilmente da osservazioni astronomiche a metà del 32° secolo.

IUPAC Grandezze, unità di misura, e simboli in Chimica pag. 112

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

forza, F

newton (unità SI)³

= kg m s^-2

dina (= dyne) (unità cgs)

dyn

= g cm s^-2 = 10^-5 N

au di forza

(unità atomica della forza)

E_h /a₀

8,238 73 10^-8 N

chilogrammo-forza

kg_f, Kg_f

= 9,806 65 N

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

energia, U

joule (unità SI)

= J = kg m² s^-2

erg (unità cgs)

erg

= g cm² s^-2 = 10^-7 J

hartree (au)

E_h

= ² / m_e a₀² 4,359 75 10^-18 J

rydberg

= E_h /2 = ² / 2 m_e a₀² 2,179 87 10^-18 J

elettronvolt

= e V 1,602 18 10^-19 J

caloria (termochimica)

cal_th

= 4,184 J

caloria (internazionale)

cal_IT

= 4,1868 J

caloria (15 °C)

cal₁₅

4,1855 J

litro atmosfera

l atm

= 101,325 J

unità termica britannica

BTU, Btu

= 1 055,06 J = 1,055 06 kJ

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

pressione, p

pascal (unità SI)

= N m^-2 = kg m^-1 s^-2

atmosfera

atm

= 101 325 Pa

bar

= 10⁵ Pa

torr, Torr

Torr

= (101 325 /760) Pa 133,322 Pa

millimetro di mercurio

(convenzioanale)

mmHg

= (13,5951 980,665 10^-2) Pa 133,322 Pa

libbra per polllice quadrato

pound per square inch

psi

6,894 757 10³ Pa

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

potenza, P

watt (unità SI)

= kg m^-2 s^-3

cavallo vapore (horse power)

= 745,7 W

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

azione, L, J (momento angolare)

unità SI

J s

= kg m^-1 s^-1

unità cgs

erg s

= 10^-7 J s

unità atomica (au) di azione

= h / 2 p = 1,054 57 J s

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

viscosità dinamica, h

unità SI

Pa s

= kg m^-1 s^-1

poise

= 0,1 Pa s

centipoise

= mPa s

Nome

Simbolo

Relazione verso l' SI

viscosità cinematica, n

unità SI

m² s^-1

stokes

= 10^-4 m² s^-1

(3) 1 N è circa uguale alla forza esercitata da una mela sulla Terra

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