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Grandezza scalare

Che cos'è una grandezza scalare?

Molte grandezze fisiche sono completamente determinate attraverso l’espressione numerica del loro valore cioè esse sono rappresentate totalmente da un numero che consiste nella loro misura: in questo caso la grandezza di dice di tipo scalare.

Pertanto le grandezze scalari sono quelle grandezze che possono essere descritte soltanto con un numero, senza bisogno di specificare direzione e verso (cosa che avviene invece nelle grandezze vettoriali).

Ad esempio, per specificare il volume di un corpo è necessario soltanto indicare quanti m3 esso occupa nello spazio.

Così per esprimere la temperatura di ebollizione dell’acqua alla pressione di 1 atm, basta dire 100°C.

Ogni grandezza scalare è espressa in un'opportuna unità di misura e richiede uno strumento di misurazione apposito.

Esempi di grandezze scalari

Le principali grandezze scalari sono:

Le somme tra grandezze scalari si eseguono come normali somme tra numeri.

Ad esempio, se all'interno di un recipeinte si introducono inizialmente 500 g sabbia e successivamente 200 g di sabbia, allora all'interno del recipiente si è introdotta una quantità totale di sabbia pari a:

M = 500 g + 200 g = 700 g

Notazione scientifica

Molto spesso alcune grandezze scalari sono espresse con notazione scientifica ovvero sfruttando le potenze del 10.

Questo succede ad esempio con le cariche elettriche in quanto la carica di un elettrone vale 1,6∙10-19 C che vuol dire 0,00000000000000000016 C.

La notazione scientifica permette quindi di utilizzare scritture più agevoli e di semplificare alcuni calcoli soprattutto nelle formule contenenti prodotti o rapporti tra potenze del 10.

Ad esempio scriviamo con notazione scientifica il valore del volume in m3 di un cubo di lato 1 cm.

Come sappiamo il volume di un cubo è pari al cubo del lato per cui

V = l3 = (1 cm)3 = 1 cm3 = 0,0000001 m3

Contando gli zeri compresi tra l'1 e la virgola, otteniamo sei posizioni, quindi è possibile scrivere il valore ottenuto come:

V = 1∙10-6 m3 = 10-6 m3

Prefissi di grandezze

Per semplificare ancora di più la scrittura di certe grandezze che sono per caratteristica o molto piccole (ad esempio la carica elettrica in generale) oppure molto grandi (le frequenze di un'onda elettromagnetica) si utilizzano prefissi ovvero elementi che vengono posti prima del nome dell’unità di misura determinandone la potenza del 10 a cui viene moltiplicata.

Per approfondimenti si veda: multipli e sottomultipli.

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