Capitolo La misura

La notazione scientifica

Il diametro del Sole è:
1 400 000 000 m.
Il diametro dell’atomo di idrogeno è:
0,000 000 000 1 m.
     

Possiamo scrivere questi due numeri in modo più compatto e leggibile usando le potenze di 10:

dSole = 1 400 000 000 m = 1,4 × 109 m,
dH = 0,000 000 000 1 m = 1 × 10–10 m.

Un numero, scritto nella notazione scientifica, è il prodotto di due fattori: un coefficiente, compreso tra 1 e 10, e una potenza di 10.

  • Il numero 1251,4, che è maggiore di 1, diventa: 

L’esponente è uguale al numero di salti verso sinistrache compie la virgola per passare da 1251,4 a 1,2514.

  • Il numero 0,0075, che è compreso tra 0 e 1, diventa: 

L’esponente (preceduto dal segno meno) è uguale al numero di salti verso destrache compie la virgola per passare da 0,0075 a 7,5.  

Quando un numero è scritto nella notazione scientifica, le cifre significative sono quelle del coefficiente.

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Capitolo La misura

La notazione scientifica

L’ordine di grandezza

La distanza tra il Sole e la Terra è molto grande:

dTerra-Sole = 150 000 000 000 m = 1,5 × 1011 m.

La distanza tra la Terra e Proxima Centauri, che è la stella più vicina subito dopo il Sole, è enormemente più grande:

dTerra-Proxima Centauri = 40 000 000 000 000 000 = 4 × 1016 m.

Per distinguere tra diversi gradi di «grande» (e di «piccolo»), introduciamo l’ordine di grandezza di un numero.

L’ordine di grandezza di un numero è la potenza di 10 che più si avvicina a quel numero.

Così, l’ordine di grandezza della distanza tra la Terra e il Sole è 1011 m, mentre quella con Proxima Centauri è 1016 m. Facendo il rapporto tra questi ordini di grandezza,

\[ \frac{{\mathrm{10}}^{\mathrm{16}}}{{\mathrm{10}}^{\mathrm{11}}}={\mathrm{10}}^{5}={\mathrm{100}}\:{\mathrm{000}} \]

scopriamo che Proxima Centauri è circa 100 000 volte più lontana del Sole.

  • Bologna dista da Milano
    210 km = 2,1 × 102 km.
    L’ordine di grandezza è 102 km, cioè 100 km.
  • Bari dista da Milano
    880 km = 8,8 × 102 km.
    L’ordine di grandezza è 103 km, cioè 1000 km. Infatti 880 è più vicino a 1000 che a 100.

Capitolo La misura

La notazione scientifica

La misura delle grandi distanze

In questo paragrafo sono indicati i valori di grandi distanze, come quella Terra-Sole o quella che separa la Terra da Proxima Centauri.

Per misurare l’altezza di un pino secolare o di una montagna, oppure la distanza dalla Luna o dal Sole si utilizza un metodo geometrico che si chiama triangolazione

Una volta nota la distanza Terra-Sole, si può utilizzare il metodo della parallasse, che permette di misurare le distanze di stelle non troppo lontane da noi, osservandole quando la Terra si trova in due posizioni diverse della traiettoria percorsa intorno al Sole. Per distanze maggiori gli astronomi usano metodi ancora più complessi, come quello delle stelle cefeidi, stelle variabili la cui intensità luminosa è legata al tempo di oscillazione. Misurando questo tempo e la luminosità si calcola la distanza.

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