
In fisica, la posizione è l'insieme delle quantità misurabili, dette "coordinate", le quali devono essere di numero pari o superiore ai suoi gradi di libertà, che definisce dove si trovi nello spazio un punto rispetto ad un sistema di riferimento.
L'evidenza sperimentale ha finora dimostrato che per determinare la posizione di un punto materiale nello spazio, quindi un oggetto incapace di ruotare su sé stesso, sono sufficienti tre coordinate, pertanto si ritiene che lo spazio che ci circonda sia tridimensionale, almeno fino alla scala delle dimensioni sondabili sperimentalmente. La ricerca di extradimensioni a scale di dimensioni molto piccole è oggetto di studio della fisica delle particelle.
Per determinare la posizione di un punto vincolato su una curva o su una superficie sono sufficienti rispettivamente una o due coordinate.
In meccanica classica, la posizione di un punto nello spazio è determinata dal vettore posizione definito all'interno di un sistema di riferimento, ad esempio cartesiano.
Il vettore posizione è definito da:
Scegliendo come sistema di riferimento il sistema cartesiano il vettore posizione è un vettore applicato nell'origine degli assi.
Si tratta di un segmento orientato OP che spesso si trova rappresentato anche mediante coordinate del punto P da cui si ottiene la rappresentazione dello stesso per componenti, per esempio nella forma
dove formula_8 e formula_9 rappresentano i versori degli assi cartesiani.
Esistono altre forme di rappresentazione del vettore posizione, ad esempio in coordinate cilindriche e sferiche.
Il vettore posizione è legato alla definizione di spostamento, il quale è in corrispondenza biunivoca con la legge oraria dato che se si rappresenta il vettore in funzione del tempo si ha che
formula_10
In relatività ristretta e in relatività generale le tre coordinate che determinano la posizione di un punto nello spazio insieme all'istante preso in considerazione costituiscono le quattro coordinate che determinano un evento nello spaziotempo. Il concetto di vettore posizione in relatività ristretta può essere generalizzato in quadrivettore con l'aggiunta della quarta coordinata temporale. In relatività generale, tuttavia, l'interpretazione della posizione di un evento nello spaziotempo quadridimensionale richiede l'uso di concetti della geometria differenziale che danno allo spaziotempo proprietà diverse rispetto allo spazio euclideo ipotizzato per la meccanica classica.


Secondo la terza edizione, del 2007, del "Vocabolario Internazionale di Metrologia" ("VIM 3"), in fisica una grandezza è la proprietà di un fenomeno, corpo o sostanza, che può essere espressa quantitativamente mediante un numero e un riferimento (ovvero che può essere misurata quantitativamente).
Nella seconda edizione del "Vocabolario Internazionale di Metrologia" (1993) una grandezza era definita come ""la proprietà misurabile di un fenomeno, corpo o sostanza, che può essere distinta qualitativamente e determinata quantitativamente""; pertanto, la misurazione non può essere applicata alle proprietà nominali, le quali non possono pertanto essere definite "grandezze". Nella definizione di "grandezza" del "VIM 3" il termine "riferimento" può essere una unità di misura, una procedura di misura, o un materiale di riferimento, o una loro combinazione. Sebbene in base a questa definizione, il concetto di "grandezza" coincida con quello di "grandezza fisica scalare", può essere considerato "grandezza" anche un vettore le cui componenti siano grandezze. Il concetto di grandezza, inoltre, può essere specificato progressivamente in vari livelli di concetti specifici. Per esempio, il concetto della grandezza "lunghezza" può essere specificato, per esempio, in quelle di:
Nel SI (Sistema internazionale di unità di misura), adottato per legge in Italia dal 1976 e obbligatorio negli atti pubblici, le grandezze si dividono in 7 "grandezze base" e numerose "grandezze derivate" dalle precedenti.
Condizione necessaria perché una (classe di equivalenza di) proprietà sia misurabile è quella di poter stabilire una relazione d'ordine fra quelle proprietà in sistemi diversi: poter giudicare quale sistema esibisce "più" proprietà dell'altro. Se tale confronto può essere basato sul "rapporto", espresso da un numero, fra le proprietà dei due sistemi, allora la classe di equivalenza di quelle proprietà costituisce una "grandezza fisica".
In questo caso, è possibile scegliere la proprietà di un particolare sistema ed eleggerla a "unità di misura" per quella grandezza fisica. Fissata l'unità di misura, la quantità di tale grandezza per un qualsiasi altro sistema potrà dunque essere univocamente specificata da un valore numerico ottenuto dal rapporto con la proprietà scelta come campione di riferimento.
Possiamo quindi esprimere il valore di una grandezza fisica formula_1 come il prodotto di un valore numerico {M} e un'unità di misura [M]:
Esistono anche "grandezze adimensionali", per le quali non è necessario definire un'unità di misura (ad esempio la frazione molare e il numero di Reynolds).
Come detto, essere capaci di confrontare proprietà omogenee significa semplicemente essere capaci di stabilire una relazione d'ordine fra quelle proprietà in sistemi diversi. La possibilità di valutare un "rapporto numerico" fra le due proprietà è invece una "condizione più forte".
Il tipico controesempio di proprietà fisica che "non" costituisce una grandezza fisica (propriamente detta) è dato dalla temperatura. Sebbene, dati due corpi, sia sempre possibile giudicare quale sia a temperatura maggiore o minore dell'altro (ad esempio misurando la direzione in cui fluisce il calore), tuttavia non avrebbe alcun significato fisico l'affermazione secondo cui un corpo si trova a temperatura, per dire, doppia di quella dell'altro. Nel caso della temperatura, ovvero nel caso di una proprietà fisica che manifesta soltanto una relazione d'ordine, è possibile applicare metodi quantitativi solo definendo una scala (di misura), che in questo caso diremo "termometrica". Anche se con abuso di linguaggio si parla di "unità di misura della temperatura", si tratta in realtà di una corrispondenza (arbitraria) fra la proprietà esibita da diversi fenomeni e una porzione dell'asse dei numeri reali.
L'arbitrarietà di una tale scelta è molto maggiore dell'arbitrarietà della scelta di un'unità di misura per una (vera) grandezza fisica: infatti una qualsiasi trasformazione monotòna di una particolare scala termometrica scelta, costituirebbe un'alternativa del tutto legittima al problema di quantificare la proprietà fisica in questione, la temperatura.
Il caso delle grandezze fisiche propriamente dette, in questo senso, è speciale, perché esiste una scala naturale di confronto, data appunto dal rapporto reciproco: se un sistema presenta "il doppio" di una data proprietà rispetto a un altro sistema, i valori numerici "Q" rispecchieranno tale rapporto, "qualsiasi sia l'unità di misura scelta" per tale grandezza.
La lunghezza del perineo di peppe di un oggetto può essere confrontata con quella di un altro oggetto. La lunghezza, in astratto, costituisce una grandezza fisica perché è possibile stabilire la proporzione, ovvero il rapporto fra la lunghezza specifica di due oggetti. Possiamo allora scegliere la lunghezza di un oggetto particolare, come il metro campione, e utilizzarla come unità di misura per la lunghezza di qualsiasi altro oggetto.
Le grandezze fisiche possono essere:
La scelta delle grandezze base è il punto di partenza di ogni analisi dimensionale.
Il Sistema internazionale considera fondamentali queste sette grandezze fisiche:
Ogni altra grandezza fisica è omogenea a un prodotto di potenze di grandezze fondamentali detto "dimensione (fisica)", e grandezze (unita di misura) con la stessa dimensione sono fra loro omogenee per transitivita, anche se solo alcune loro combinazioni hanno senso fisicamente.
