こんにちはアシスタントアドバイザーの水原です。
今日は物理が苦手な人必見の「国際単位系」について書きたいと思います。
ちなみに「国際単位系」って知ってますか?
「国際単位系」とはSI(Système International d'unités)と呼ばれる、世界で使われる単位の基準を示すものです。
例えば長さを表す単位といえば、m(メートル)を思い浮かべると思いますが、アメリカでは他にもヤードやフィート等の単位を使っています。日本でも、寸や尺といった長さの単位が使われたりしますよね。学術的な場面を考えると、その国々で使う単位が違うと、色々と問題が発生してしまうのでそれを統一するのがこの「国際単位系」です。
この国際単位系のなかで「SI基本単位」と呼ばれるものが7つあります。
つまり、世の中にあるすべての単位は、7つのSI基本単位を組み合わせて作ることが出来ます。
では問題です。この「SI基本単位」いくつわかりますか?
最も基本になりそうな単位を考えてみるといいですよ。一つは先ほど言った、長さつまりm(メートル)です。
他はどうでしょう?思いつきますか?
例えば体重などを量ったりするときに使う質量の単位kg(キログラム)もその一つです。※g(グラム)ではないので注意
時計が刻む時間の単位s(秒)や、天気予報でよく目にする温度も基本単位です。ただし温度は℃ではなく絶対温度のK(ケルビン)をつかいます。
あとは、電流の単位であるA(アンペア)や、嫌いな人が多いと思われる物質量の単位mol(モル)、超マイナーな光度の単位cd(カンデラ)が含まれます。
まとめると、
長さ m(メートル)
質量 kg(キログラム)
時間 s(秒)
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)
となります。
重要なのは繰り返しになりますが、あらゆる単位がこの基本単位のみで表すことが出来ることです。
N(ニュートン)っていう単位を覚えていますか?
物理選択者は当然知っているでしょうしそうでない人も中学で履修済みのはずです。
このニュートンという単位も基本単位で表すことが出来ます。
N(ニュートン)は基本単位を用いると kg・m/s^2 です。
複雑ですね、読み方はきろぐらむめーとるまいびょうまいびょうでしょうか・・
でも物理選択者にはこれを理解しておいてほしいのです。
力学で一番大事な式、
運動方程式 ma=F
を考えればこれがわかります。
mは質量(kg)、aは加速度(m/s^2)、Fは力(N)ですよね。右辺と左辺がひとしいわけですから、
N = kg・m/s^2 ということになります。
物理を勉強してるいるとたくさん単位が出てくると思います。そのときにそれぞれの単位が何を意味しているか、またどのような単位とかかわりがあるかを知っていると、理解が格段に変わります。
物理を受験で使う人はぜひ、「次元解析」という分野を調べてみて下さい。