Secondo

Il secondo, indicato con il simbolo s, è un'unità di misura del tempo del Sistema Internazionale e ne è in particolare la misura fondamentale. Per definizione 1 secondo è la durata di un preciso numero di oscillazioni delle onde luminose emesse da un atomo di cesio 133.

 

L'argomento di cui ci occuperemo in questa lezione è il secondo, senza ombra di dubbio una delle misure di tempo più usata in Fisica e nella vita di tutti i giorni.

 

Dopo aver visto cosa sono i secondi elencheremo i multipli e sottomultipli del secondo e spiegheremo come convertire il secondo in altre unità di misura del tempo.

 
 
 

Definizione di secondo

 

Il secondo è un'unità di misura che viene definita prendendo come campione di tempo il periodo di oscillazione delle onde luminose emesse da un atomo di cesio 133 in una particolare transizione atomica.

 

In particolare, il secondo viene definito come la durata di 9 192 631 770 oscillazioni complete delle onde emesse dall'atomo di cesio 133 tra due particolari livelli iperfini, da (F=4, MF=0) a (F=3, MF=0).

 

Senza entrare troppo nel dettaglio della definizione fisica di secondo, che è di per sé piuttosto complicata, la seguente immagine vi aiuterà a farvi un'idea in merito.

 

 

Secondo

 

 

I secondi furono definiti in questo modo solo nel 1967; precedentemente il secondo era definito in termini di rivoluzione terrestre, ossia come l'86400-esima parte del giorno solare medio. Poi, da quando fu noto che la durata del giorno solare non è costante, si è preferito dare la definizione di secondo attualmente utilizzata, la quale tra l'altro ha una precisione di ordine di grandezza pari a 10-12.

 

Multipli e sottomultipli del secondo

 

Il secondo è una delle sette unità di misura fondamentali del Sistema Internazionale e per tale motivo a partire da esso vengono definite altre misure di tempo come multipli e sottomultipli del secondo, che riportiamo nelle due tabelle seguenti. Oltre al simbolo e al valore per esteso di ogni unità di misura ne abbiamo indicato il valore sotto forma di notazione scientifica.

 

 

Multipli del secondo

Simbolo

Valore in secondi (per esteso)

Valore in secondi
(in notazione scientifica)

yottasecondo

Ys

1 000 000 000 000 000 000 000 000 s

1024 s

zettasecondo

Zs

1 000 000 000 000 000 000 000 s

1021 s

exasecondo

Es

1 000 000 000 000 000 000 s

1018 s

petasecondo

Ps

1 000 000 000 000 000 s

1015 s

terasecondo

Ts

1 000 000 000 000 s

1012 s

gigasecondo

Gs

1 000 000 000 s

109 s

megasecondo

Ms

1 000 000 s

106 s

kilosecondo

ks

1 000 s

103 s

 

 

Sottomultipli del secondo

Simbolo

Valore in secondi (per esteso)

Valore in secondi
(in notazione scientifica)

millisecondo

ms

0,001 s

10-3 s

microsecondo

μs

0,000001 s

10-6 s

nanosecondo

ns

0,000000001 s

10-9 s

picosecondo

ps

0,000000000001 s

10-12 s

femtosecondo

fs

0,000000000000001 s

10-15 s

attosecondo

as

0,000000000000000001 s

10-18 s

zeptosecondo

zs

0,000000000000000000001 s

10-21 s

yoctosecondo

ys

0,000000000000000000000001 s

10-24 s

 

 

Attenzione a non commettere l'errore che fanno in molti, cioè sostenere che i multipli del secondo nel Sistema Internazionale siano minuti ed ore. Nonostante quest'ultime siano misure di tempo comunemente utilizzate, esse non rientrano nel Sistema Internazionale; sono piuttosto unità di misura usate nel sistema sessagesimale.

 

Convertire il secondo in altre unità di misura del tempo

 

Come accade per tutte le equivalenze tra unità di misura, per convertire il secondo in altre unità di misura di tempo occorre avere ben presente l'unità di misura di arrivo.

 

 

Convertire il secondo in misure di tempo del Sistema Internazionale

 

Per passare dal secondo a suoi multipli o sottomultipli è sufficiente fare riferimento alle relative definizioni. Nella fattispecie:

 

- per passare da secondi ad un'altra misura di tempo dovremo dividere per il corrispondente valore riportato nella colonna di destra;

 

- viceversa, per passare da una misura di tempo del SI ai secondi dovremo moltiplicare per il relativo valore nella colonna di destra.

 

Vediamo come procedere con alcuni esempi.

 

 

1) Per sapere a quanti nanosecondi (ns) equivalgono 61 secondi (s), dal momento che 1 nanosecondo corrisponde a 10-9 secondi risulta che

 

61 \mbox{ s } = \ 61 : 10^{-9} \mbox{ ns } = \ 61 \times 10^{9} \mbox{ ns } = \ 61 \ 000 \ 000 \ 000 \mbox{ ns}

 

dove nel secondo passaggio abbiamo utilizzato una nota proprietà delle potenze.

 

 

2) Poiché 1 microsecondo equivale ad un milionesimo di secondo, si ha che

 

126 \mbox{ s } = \ 126 : 10^{-6} \mbox{ \mu s } = \ 126 \times 10^6 \mbox{ \mu s } = \ 126 \ 000 \ 000 \mbox{ \mu s}

 

 

3) Convertire 4 millisecondi in secondi.

 

4 \mbox{ ms } = \ 4 \times 10^{-3} \mbox{ s } = \ 4 : 10^3 \mbox{ s } = \ 0,004 \mbox{ s}

 

 

Convertire il secondo in misure di tempo che non rientrano nel Sistema Internazionale

 

Per convertire i secondi in unità di misura di tempo che non fanno parte del Sistema Internazionale occorre ricordare i fattori di conversione che legano ogni misura alla successiva:

 

 

1 minuto = 60 secondi

 

1 ora = 60 minuti

 

1 giorno (solare medio) = 24 ore

 

1 settimana = 7 giorni

 

 

e così via. Nelle successive lezioni approfondiremo le definizioni delle varie misure di tempo usate nella vita quotidiana e che non appartengono al Sistema Internazionale; per il momento limitiamoci a vedere qualche esempio.

 

 

1) Convertire 12 ore in secondi.

 

Per passare da ore a secondi è sufficiente:

 

- passare da ore a minuti moltiplicando il numero di ore per 60 minuti;

 

- passare da minuti a secondi tenendo conto che ogni minuto è composto da 60 secondi.

 

Complessivamente dovremo quindi moltiplicare il numero di ore per 3600, che è il numero di secondi in un'ora

 

\\ 12 \mbox{ ore } = \ (12\times 60) \mbox{ minuti } = \ (12\times 60\times 60) \mbox{ secondi } =\\ \\ = \ (12\times 3600) \mbox{ secondi } =\  43\ 200 \mbox{ s}

 

 

2) Per sapere a quanti secondi corrispondono 2 settimane procederemo nel modo seguente

 

\\ 2 \mbox{ settimane } = \ (2\times 7)\mbox{ giorni } = \ 14 \mbox{ giorni } = \\ \\ =\ 14\mbox{ giorni } = (14\times 24)\mbox{ ore }= \ 336 \mbox{ ore } =\\ \\ =\ 336\mbox{ ore } = \ (336\times 60)\mbox{ minuti } = \ 20160 \mbox{ minuti } =\\ \\ =\ 20160\mbox{ minuti }= \ (20160\times 60)\mbox{ secondi } =\  1 \ 209 \ 600 \mbox{ s}

 

 

3) Con procedimenti del tutto analoghi possiamo calcolare il numero di secondi che costituiscono un giorno (solare medio) e un anno (civile); a tal proposito vi rimandiamo agli approfondimenti:

 

- quanti secondi ci sono in un giorno

 

- quanti secondi ci sono in un anno

 

 


 

Se volete consultare altri esempi potete leggere la lezione sulle equivalenze tra misure di tempo; in caso di necessità sappiate che qui su YM c'è un comodo convertitore di misure online con cui potete correggere i risultati dei vostri esercizi. ;)

 

 

Buon proseguimento su YouMath,

Giuseppe Carichino (Galois)

 

Lezione successiva


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