単位




どうも、セシルです。

今回は「単位」について説明します。

単位とは

突然ですが、「水を1ください。」

こう言われて、あなたはどうしますか?どれだけの量を渡せばいいのかわかりませんよね。

単位とは物理量を表すための基準を示すものです。

水であれば主に体積を示すリットル [L]を用います。だから「水を1リットルください」と言えば誰でもその量を用意することができます。このように単位は人が共通で使うことができる基準となるのです。

物理では様々な単位が出てきますが、単位に注目するとその物理量が何を表す量なのか判断することができます。

単位の種類

まず種類についてです。物理で使う単位にはいろいろな種類がありますが、主に使うのは「SI単位」と呼ばれる単位系です。SI単位は7つの単位を「基本単位」として、これらの単位を組み合わせて「組立単位」を作り用います。

基本量 単位 読み
長さ m メートル
質量 kg キログラム
時間 s
電流 A アンペア
(熱力学)温度 K ケルビン
物質量 mol モル
光度 cd カンデラ

(質量の単位だけキロ[k]という接頭辞が付いているのは諸説ありますが、1グラム [g]という単位が小さく基準とするには不便であったため、その千倍の1キログラム [kg]を用いるようにしたと言われています。接頭辞については別の機会にまとめます。)

さらに組立単位は

組立量 単位 読み
面積 m^2 平方メートル
速さ m/s メートル毎秒
加速度 m/s^2 メートル毎秒毎秒
密度 kg/m^3 キログラム毎立方メートル
N (=kg m/s^2) ニュートン
エネルギー、仕事、熱量 J (=N m) ジュール

ここにあげたのは一部であり、様々な組立単位があります。

他にもいろいろな単位がありますが、物理を学ぶ上で基本となる単位はSI単位なのでこれらを覚えておきましょう。

単位の計算

物理はいろいろな物理量を計算しますが、単位を見ればどのような計算をしているのか、また逆に単位からどのような計算をしたらいいかおおよそ考えることができます。

例えば速さは【移動距離/時間=速さ】と計算します。

この計算を単位で見ると【[m]/[s]=[m/s]】となります。単位は計算式そのままを表しているのです。だから式が複雑になっていっても単位をみることでおおよその意味を知ることができます。





コメント

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