単位について


そもそも、単位は度量衡(長さ、容積、重さ)の基準として生まれました。社会がある程度大きくなってくると、モノを交換する場合に、そのモノの大きさや重さを測るための「基準」が必要になったからです。この「基準」を作る際に最初に参考にされたのは、やはり一番身近な人体でした。

 キュービット:肘から伸ばした中指の先まで

 ディジット:指の幅

 インチ:親指の幅

 寸:指の幅

 尺:手を広げた時の親指の先から小指の先……など

また他にも自然物のサイズ、人や家畜の能力、物理法則に基づくサイズ(波長・光が進む距離など)などが「基準」として採用されてきました。現代は精密さが求められるため、一般的に使われている単位の多くは物理法則がその基準となっていますが、古くは、
 家畜が朝に耕せる畑の面積(1モルゲン)
 牛の鳴き声が聞こえる長さ(1ゴルーダ≒4km)
 熱々のお茶が飲み頃になるまでに走れる長さ(約2.7km)

などが単位として使われていたこともありました。

ちなみに、メートルはナポレオン時代のフランス政府が「世界標準の長さの単位が必要だ」と地球の北極から赤道までの長さの1000万分の1を1メートルと決めたことから作られた単位です。

 

現在は国際単位系(SI)という単位が広く使われています。SIには7つの基本単位があり、その他の単位は、これらの基本単位を組み合わせて表現できるので組立単位と呼ばれています。

基本単位

国際単位系の7つ基本単位は以下の通り。基本単位は互いに独立な量を表し、他の単位で表すことができない単位です。

(1) 長さ:メートル[

(2) 質量:キログラム[kg

(3) 時間:秒[

(4) 電流:アンペア[A

(5) 温度:ケルビン[T

(6) 物質量:モル[mol

(7) 光度:カンテラ[cd

こうして見ると、いかにも「万物をつかさどる基本の量!」という感じがしますね。これらの基本単位はすべて厳密な物理法則に基づいて定義されています。

組立単位

基本単位を組み合わせて表現する単位を組立単位と言います。組立単位は多数存在しますが、代表的なものを挙げてみます。

(1) 面積:平方メートル[m2

(2) 体積:立方メートル[m3

(3) 速度(秒速):メート毎秒[m/s

(4) 加速度:メートル毎秒毎秒[m/s2

(5) 密度:キログラム毎立方メートル[kg/m3

(6) 平面角:ラジアン[rad=m/m

(7) 力:ニュートン[N=m·kg·s-2

(8) 圧力:パスカル[Pa=N/m2=m-1·kg·s-2

(9) エネルギー:ジュール[J=N・m=m2·kg·s-2

(10) 仕事率:ワット[W=J/s=m2·kg·s-3

(11) 電圧:ボルト[V=W/A=m2·kg·s-3·A-1 ]

(12) 線量当量:シーベルト[Sv=J/kg=m2·s-2 ]

《(6)以降は利便性のために固有の名称と記号が与えられている》

などなど……だいたいどこかで聞いたことがあるかと思いますが、組立単位はその単位を見れば、何を表そうとしている数なのか、どう計算すれば求まるのか等を知ることができます。

数学でも理科でも単位に注目すると、ぐっと問題が解きやすくなることは少なくありません。

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