หน่วย SI
| English | ไทย |
|---|---|
| SI system/ˌes ˈaɪ ˈsɪstəm/ | ระบบ SI |
| base unit/beɪs ˈjuːnɪt/ | หน่วยพื้นฐาน |
| derived unit/dɪˈraɪvd ˈjuːnɪt/ | หน่วยที่หาได้จากหน่วยพื้นฐาน |
| homogeneous/ˌhɒməˈdʒiːniəs/ | เนื้อเดียวกัน |
| prefix/ˈpriːfɪks/ | พหุคูณ |
ภาษาเดียวสำหรับวิทยาศาสตร์
- ในอดีตแต่ละพื้นที่ใช้หน่วยของตัวเอง เช่น เท้า, คืบ, ปอนด์
- วิทยาศาสตร์และการค้าเป็นระบบแปลงหน่วยที่ยุ่งเหยิง
- ระบบ SI แก้ปัญหานี้: มีชุดหน่วยเดียวกันสำหรับทุกคน
ห้องปฏิบัติการหน่วย SI
จับคู่ปริมาณทั่วไปเข้ากับกลุ่มหน่วย SI ที่ถูกต้อง
ห้าหน่วยพื้นฐาน
- ทุกหน่วยในฟิสิกส์สร้างมาจาก ห้าหน่วยพื้นฐาน เท่านั้น
- เรียนรู้สิ่งเหล่านี้ก่อน แล้วจึงสร้างส่วนที่เหลือ
เลือก ทั้งหมด หน่วย พื้นฐาน SI
หน่วยพื้นฐาน SI ทั้งห้าคือ กิโลกรัม, เมตร, วินาที, แอมแปร์ และ เคลวิน นิวตันและจูลเป็น หน่วยที่ได้มา, สร้างขึ้นจากหน่วยพื้นฐาน
ข้อใดเป็นหน่วยพื้นฐาน SI? เลือก ทั้งหมด ที่เหมาะสม
นิวตันเป็นหน่วยที่ได้มา: kg m s^-2, โดยตรงจาก F = ma ห้าตัวที่คุณต้องรู้คือ เมตร, กิโลกรัม, วินาที, แอมแปร์ และ เคลวิน
ข้อเท็จจริงสนุกๆ: กิโลกรัม
- จนถึงปี 2019 กิโลกรัมคือ กระบอกโลหะจริง ที่เก็บไว้ที่ปารีส
- ตอนนี้กำหนดโดยค่าคงที่ทางธรรมชาติแทนแล้ว

สร้างหน่วยที่ได้จากการสมการ
- หน่วยอนุพันธ์ คือการคูณหรือหารหน่วยพื้นฐานเข้าด้วยกัน
- สร้างจากสมการที่ กำหนด ปริมาณนั้น
- แบบง่าย: ความเร็ว $= \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$, ความเร่ง $= \dfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$
จับคู่แต่ละหน่วยที่ได้มากับรูปแบบใน หน่วยพื้นฐาน SI
แต่ละอันมาจากสมการนิยาม: แรงให้นิวตัน, พลังงานให้จูล, กำลังให้วัตต์, และความดันให้ปาสคาล
เรียงลำดับวิธีการหาค่าหน่วยที่ได้มาในหน่วยพื้นฐาน
นี่คือเหตุผลที่สมการสำคัญกว่าการท่องจำ: วัตต์ออกมาจาก P = E และจูลออกมาจาก W = Fd, ทุกครั้ง
ตัวอย่างวิธีทำ: วาตในหน่วยพื้นฐาน
- กำลัง = พลังงาน ÷ เวลา, ดังนั้น $\text{W} = \dfrac{\text{J}}{\text{s}}$
- แทนค่าจูลเข้าไป: $\dfrac{1}{\text{s}} \times \dfrac{\text{kg}\cdot\text{m}^2}{\text{s}^2}$
- ทำให้ง่ายลง: $\dfrac{\text{kg}\cdot\text{m}^2}{\text{s}^3}$
ตรวจสอบสมการ: ความสม่ำเสมอ
- สมการจะเป็น สมดุล เมื่อทั้งสองข้างมี หน่วยพื้นฐานเดียวกัน
- ใน $v^{2} = u^{2} + 2as$, แต่ละพจน์คำนวณออกมาได้ $\dfrac{\text{m}^2}{\text{s}^2}$ — จึงสมดุลกัน

สมการ $v = u + at$ เป็นสมการแบบเอกพันธุ์หรือไม่?
ใช่ — ทุกพจน์เป็นความเร็ว $v$ และ $u$ เป็น $\dfrac{\text{m}}{\text{s}}$, และ $at = \dfrac{\text{m}}{\text{s}^2} \times \text{s} = \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$
สมการ homogeneous เมื่อทุกพจน์มี ____ หน่วยเดียวกัน
สมการ homogeneous อาจยังผิดอยู่ เพราะสัมประสิทธิ์หนึ่ง-half ที่หายไปไม่มีหน่วย แต่สมการที่ไม่เป็น homogeneous นั้นผิดแน่นอน
หน่วยที่ตรงกัน ไม่证明了ว่าสมการถูกต้อง — ตัวเลขอาจยังผิดได้ แต่ถ้าหน่วย ไม่ ตรงกัน ย่อมผิดแน่นอน
ใช้หน่วยพื้นฐาน, สมการใด ไม่เป็น homogeneous (ดังนั้นต้องผิด)?
ใน $v = u + a$, $a$ เป็น $\dfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$ แต่ $u$ เป็น $\dfrac{\text{m}}{\text{s}}$ — หน่วยไม่ตรงกัน ดังนั้นจึงไม่สามารถถูกต้องได้ สามข้อที่เหลือเป็น homogeneous
ตัวนำหน้า
- ตัวนำหน้า ใช้ขยายหน่วยด้วยเลขยกกำลังสิบ
- คุณต้องรู้เพฟิกซ์ทั้งสิบในหลักสูตร ตั้งแต่ pico ถึง tera

เรียงพรีфикซ์เหล่านี้ตามลำดับ, ตัวคูณน้อยสุดก่อน
ตามลำดับขนาด: นาโน, ไมโคร, มิลลิ, คิโล, เมกา ขั้นตอนถัดไปในรายการนี้คือกำลังของสิบที่ใหญ่ขึ้น
สี่เหลี่ยมจัตุรัสมีด้านยาว 5.0 เซนติเมตร พื้นที่ของรูปนี้ในหน่วยตารางเมตรคือเท่าใด ในหน่วย 1e-3 m^2?
0.050 m สี่เหลี่ยมคือ 2.5e-3 m^2. การแปลงหลังการยกกำลัง, หรือหารด้วย 100 แทนที่จะเป็น 10000, เป็นข้อผิดพลาดพรีфикซ์พื้นที่คลาสสิก
การแปลงหน่วยที่มีตัวนำหน้า
- เปลี่ยนเพฟิกซ์แต่ละตัวด้วยกำลังของสิบ แล้วทำให้ง่ายลง
- kilo $=10^{3}$, ดังนั้น $2\ \text{kN} = 2 \times 10^{3}\ \text{N} = 2000\ \text{N}$
แรงหนึ่งมีค่า $2\ \text{kN}$. นั้นเท่ากับกี่นิวตัน?
กิโลหมายถึง $\times 10^{3}$, ดังนั้น $2\ \text{kN} = 2 \times 10^{3}\ \text{N} = 2000\ \text{N}$.
ระวังกำลังสอง
- สำหรับหน่วยกำลังสองเช่น $\text{mm}^2$, ยกกำลังสองปัจจัยด้วย

$(10^{-3}\ \text{m})^{2} = 10^{-6}\ \text{m}^{2}$, ไม่ใช่ $10^{-3}\ \text{m}^{2}$
$(10^{-3}\ \text{m})^{2}$ เขียนในรูป $\text{m}^2$ ได้เป็นอย่างไร?
ยกกำลังสองตัวประกอบด้วย: $(10^{-3})^{2} = 10^{-6}$, ดังนั้น $(10^{-3}\ \text{m})^{2} = 10^{-6}\ \text{m}^2$ — ไม่ใช่ $10^{-3}$.
คุณเข้าใจแล้ว
- ทุกหน่วยสร้างมาจาก ห้าหน่วยพื้นฐาน: kg, m, s, A, K
- หน่วยที่ได้ มาจากสมการที่กำหนดมัน
- ตรวจสอบสมการด้วย ความสมดุล — และเมื่อเพฟิกซ์ถูก ยกกำลังสอง ให้ยกกำลังสองตัวคูณของมันด้วย