Unità di misura, grandezze e simboli

Facciamo ogni giorno i conti, in senso letterale o meno, con le unità di misura, anche solo per vedere se è aumentato il prezzo della benzina (espresso in euro/litro) o del pane (euro/kg), o se rischiamo di prendere una multa perché abbiamo superato i limiti di velocità (km/h) e così via. Vuoi per tale uso frequente, vuoi per scarsa attenzione in generale, accade però che non sempre siano correttamente osservate le poche ma basilari regole specifiche delle unità di misura. Proviamo allora a fare un po’ di chiarezza in merito a dei concetti semplici e ciò nonostante equivocati ancora da troppe persone, perfino le più qualificate ed appartenenti a categorie di tecnici e professionisti.

Grandezze, nomi e simboli

Prima di tutto, occorre fare subito una netta distinzione fra le grandezze e le unità di misura vere e proprie. Una grandezza è, ad esempio, la lunghezza, mentre la sua quantità è espressa nell’unità di misura metro, il cui simbolo è una “m” minuscola; è bene specificare se minuscola o maiuscola perché spesso, come si vedrà in seguito, la prima confusione riguarda proprio la simbologia da scegliere.

Multipli e sottomultipli

Quando la quantità di una data grandezza è molto elevata, è più comodo esprimerla in multipli dell’unità di misura: ad esempio, la lunghezza dell’equatore è pari a 44.000.000 di metri oppure a 44.000 kilometri. Nella seconda asserzione l’unità di misura non è il metro, ma un suo multiplo, il kilometro, cioè il metro moltiplicato per mille, ove il prefisso kilo indica il fattore moltiplicativo 1000 (10³) ed ha per simbolo la lettera minuscola “k”; componendo il simbolo del fattore moltiplicativo (k) con quello del metro (m) si ha il simbolo del multiplo in questione: “km”.

Allo stesso modo, una persona che sale sulla bilancia per misurare il suo peso molto probabilmente non otterrà una risposta in grammi, ma vedrà il display indicare, ad esempio, la cifra “80” e leggerà da qualche altra parte sul visore che “il peso è espresso in kilogrammi”, o kg.

Per dirla nel linguaggio corretto introdotto dal SI: la bilancia misura la grandezza peso, espressa nell’unità di misura kilogrammo (grammo moltiplicato per mille), il cui simbolo è dato dalle lettere minuscole “kg”.

Viceversa, quando la quantità di una grandezza è molto piccola, diventa più agevole servirsi di sottomultipli dell’unità di misura: se ad esempio misuriamo la lunghezza di una formica, ci viene spontaneo scriverla in millimetri (simbolo “mm”), ossia in metri moltiplicati per il fattore 1/1000 (10^-3, prefisso milli, simbolo m).

Di seguito sono riportati i principali multipli (da 10¹ a 10¹²) e sottomultipli (da 10^-1 a 10^-12), con i relativi fattori di moltiplicazione, prefissi e simboli; si noti che a partire da fattori maggiori di 10⁶, i simboli dei multipli sono maiuscoli.

Gli errori più comuni

Dopo una brevissima panoramica sulle unità di misura, vediamo ora quali sono gli errori più comuni.

Simbologia, minuscole e maiuscole

La palma di errore più diffuso in assoluto va senza dubbio alla erronea scrittura dei multipli delle unità di misura. Non si contano i documenti, i cartelli dei supermercati, a volte perfino le etichette di apparecchiature e macchinari in cui si legge la dicitura […] Kg (o KW, Km…) in luogo di kg (kW, km…)?

Tante, dunque tanti casi di uso improprio delle unità di misura! Infatti, per quanto illustrato, il multiplo kilo deve essere rappresentato con la lettera minuscola “k“, mai con la maiuscola!

E veniamo ad un’altra fonte inesauribile di imprecisioni, il simbolo dell’unità di misura: alcuni sono minuscoli altri maiuscoli, come mai? La risposta in realtà è semplice ed intuitiva, bisogna solo prestarci un po’ d’attenzione. Alcune unità di misura hanno preso la denominazione dallo scienziato che ha studiato o scoperto un determinato fenomeno fisico, altre sono convenzionali.

Le prime avranno come simbolo una lettera maiuscola, spettante ai nomi e cognomi propri di persona, le seconde sono rappresentate da una lettera minuscola.

Ad esempio, l’unità di misura della grandezza intensità di corrente ha per simbolo la lettera “A” maiuscola, essendo l’iniziale del nome di Ampère (André-Marie Ampère), illustre fisico francese del XVIII secolo; l’unità di misura della lunghezza, il metro, invece, è stata stabilita convenzionalmente ed è simboleggiata, come visto, da una “m” minuscola.

Ecco allora che se vogliamo esprimere una potenza elettrica in kilowatt e scriviamo il simbolo “Kw” compiamo un duplice errore: la “K” deve essere minuscola perché è il simbolo del multiplo kilo, mentre la “w” deve essere maiuscola perché proviene dal nome del matematico e ingegnere scozzese James Watt; se invece ci dovessimo esprimere in megawatt, poiché il fattore moltiplicativo mega è ≥ 10⁶, il simbolo “M” va in maiuscolo (ricordare tabella precedente): MW.

E invece come deve essere scritto il nome dell’unità di misura?

Qui non ci sono dubbi, sempre e comunque in caratteri minuscoli: metro, ampère, watt, kelvin… sia che si tratti di nomi comuni, sia di nomi di persona, la regola è universale. Nelle seguenti immagini si può avere un riepilogo generale, vedendo quali sono le unità di misura base, supplementari e derivate, con rispettivi nomi e simboli.

Moltiplicazioni e divisioni

Un altro problema con le unità di misura è dovuto ad un’ambiguità del linguaggio corrente, che può confondere il per della moltiplicazione col per della divisione. Ad esempio, leggendo a voce la seguente espressione 2 X 2 = 4 diciamo: “due per due uguale quattro”; ma leggendo a voce l’espressione “densità = 300 abitanti/km²” ci verrà da dire “densità uguale trecento abitanti per kilometro quadrato” e non “densità uguale trecento abitanti diviso kilometro quadrato”.

Il fatto è che per la lingua italiana la preposizione per, fra i molti significati che riveste, ha anche quello di ripartizione, in cui è implicito il concetto di divisione.

Bisogna fare molta attenzione allora al modo di esprimersi (soprattutto a voce), badando bene ad omettere il per quando si esprime un prodotto e ad usarlo solo per le divisioni e i rapporti. Quindi, se la grandezza lavoro è data dalla moltiplicazione di una forzaXspostamento, la sua unità di misura si potrà esprimere in newton metro, mentre la grandezza pressione, data da una forza/superficie, sarà espressa in newton per metro quadrato (o, in alternativa, in newton al metro quadrato).

Apice sì, apice no?

Partendo dalla grandezza superficie ed estendendo il discorso anche al volume, si trovano spesso diversi modi gergali di esprimere le stesse unità di misura. Il metro quadrato, espresso in “m²“, si può trovare abbreviato in “mq”, come il metro cubo (“m³“) in “mc”, ma occorre dire che secondo i criteri del SI, tali simboli non sono corretti essendo sprovvisti di apici e dunque il loro uso andrebbe limitato solo entro particolari categorie tecniche.

Conversioni complicate

Una particolare grandezza è da sempre considerata “ostica” per le conversioni: il tempo, espresso in secondi (“s“). La difficoltà principale risiede nella scala di misura, che è mista: decimale, poi sessagesimale, poi ancora diversa…

Per sapere quanti secondi durano 3,5 giorni, occorre infatti “ricordare” che un giorno contiene 24 ore, un’ora contiene 60 minuti e un minuto contiene 60 secondi… quindi il calcolo completo è: 3,5x24x60x60=302.400 secondi; in casi come questi, il fattore moltiplicativo 24x60x60, oltre a non avere alcun nome ed alcun simbolo, è decisamente molto più scomodo dei vari 10ⁿ, tanto è vero che non è previsto dal SI…

Unità di misura particolari

Per finire, qualche particolarità riguardante unità di misura non espressamente contemplate dal SI, ma ancora in uso per tradizione o abitudine. Le prime sono quelle relative alle estensioni areali di campi e poderi, gli storici ettari (simbolo “ha”) che sono, in realtà, ettoari, ovvero centinaia di are, nome dato convenzionalmente a quadrati di un metro di lato. Quindi un ettaro vale 100 x 100 = 10.000 m² e a partire da questo dato risulta facile la conversione da ha a m², secondo un fattore 10.000 (10⁵).

Altra unità di misura nota ed assai usata è la tonnellata, che vale 1.000.000 g, ossia 1.000 kg, oppure un Mg che, lo ricordiamo, si legge “megagrammo”… per una volta bisogna ammettere che è più maneggevole la vecchia denominazione, con buona pace del SI.

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Ricapitolando

• I nomi delle unità di misura (metro, ampere, watt, joule…) sono tutti in caratteri minuscoli;
• I simboli delle unità di misura convenzionali (m, s, g) sono scritti in caratteri minuscoli;
• I simboli delle unità di misura riferiti a nomi propri di fisici, matematici, scienziati… (K, W, J, A, V…) sono scritti in caratteri maiuscoli;
• I simboli dei multipli delle unità di misura sono minuscoli per valori < 10⁶ e maiuscoli per valori ≥ 10⁶;
• Il prodotto tra unità di misura si dovrebbe scrivere usando il simbolo “∙” fra un membro e l’altro e si legge senza pronunciare il termine per;
• La divisione tra unità di misura si dovrebbe scrivere usando il simbolo ”/” fra dividendo e divisore e si legge pronunciando “dividendo per divisore” o “dividendo al divisore”;
• Le unità di misura di superficie e volume dovrebbero sempre essere espresse con gli apici e non con altre abbreviazioni.