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Supponiamo di voler misurare la velocità di un'automobile. Potrei usare la definizione di questa grandezza e dotarmi di uno strumento per la misura degli spazi e di uno per i tempi, ed effettuare poi le operazioni matematiche in modo da risalire al valore della velocità. Ma io voglio qualcosa di più pratico utilizzo. E' intuitivo pensare a un meccanismo che movimentato dalle ruote trasmetta questo moto a un sistema che poi lo trasforma nella deflessione di una lancetta. Facendo corrisponderea ogni posizione della lancetta un valore, ottengo uno strumento per misurare la velocità dell'automobile.
Il mio dubbio sta sulla modalità con la quale si fa corrispondere a ogni posizione della lancetta il valore della grandezza.
Vedo due modi:
1) fare un'analisi del meccanismo che ho costruito e trovare teoricamente la legge matematica che collega la grandezza incognita alla deflessione angolare della lancetta, quindi sfruttare tale legge per associare a ogni angolo il corrispondente valore;
2) tarare lo strumento facendo procedere l'automobile a velocità NOTE e quindi far corrispondere il valore della velocità a ogni posizione della lancetta in modo empirico.
Quale dei due approcci è seguito in generale nella creazione di strumentazione?

Diciamo che tu vorresti tornare indietro, ai contachilometri ad induzione, con molla di contrasto. Diciamo che allora sì, te lo costruisci poi ti metti a banco e facendo girare il filo di controllo a velocità note tari la molla e poi ricavi la scala di valori sul quadrante, che solitamente è abbastanza lineare, tolte forse le bassissime velocità.

Quindi c'è sempre la possibilità di creare dei campioni di velocità, portata, corrente elettrica, pressione sulla base delle definizioni di tali grandezze? Cioè io non riesco ad immaginarmi come si possa creare un campione di velocità di 100 m/s. 1 m/s lo vedo fattibile perché è abbastanza lento, ma come faccio a misurare spazio e tempo di un corpo che si muove a 100 m/s? Non so se mi spiego.


Altro esempio: manometro a tubo di Bourdon.
La corrispondenza posizione lancetta-valore della pressione viene creata ricorrendo a opportune pressioni campione giusto? Inoltre non è curioso che la scala di valori sia perfettamente lineare?
Forse è solo una mia impressione, ma è possibile che le tacche di un manometro non siano perfettamente equispaziate?

c'è sempre la possibilità di creare dei campioni di velocità, portata, corrente elettrica, pressione sulla base delle definizioni di tali grandezze?

Per misura di portata intendi di acqua, per quali valori?
Di solito quasi sempre si, ma non mi impegnerei "sempre" per qualunque grandezza.

Un campione di "velocità " non serve : è molto più comodo misurare lo spazio e il tempo.
La velocità, si intende istantanea, media? su quale base tempi?

Per un oggetto in movimento, si più misurare direttamente la velocità utilizzando l'effetto doppler.

ma come faccio a misurare spazio e tempo di un corpo che si muove a 300 m/s?

A fine 800 avevano sviluppato un sistema per misurare la velocità dei proiettili all'uscita di una bocca da fuoco. Forse con dei comandi a elettromagnete su un cilindro in movimento. Adesso con fotocellule e un oscilloscopio o contatore digitale è un lavoro da laboratorio didattico.

Dipende dalla precisione voluta, risorse a disposizione....