Одиниці вимірювання — це прийняті величини, з якими порівнюють результати вимірювань: довжину записують у метрах, масу — у кілограмах, час — у секундах. Число перед позначенням показує, скільки одиниць містить результат. Нижче наведено таблиці довжини, маси, часу й об’єму, правила перетворення та приклади, які допоможуть розрізнити масу й вагу.
Чим фізична величина відрізняється від одиниці
Фізична величина описує те, що вимірюють: довжину відрізка, масу предмета або тривалість події. Одиниця задає основу для порівняння, а число повідомляє результат. У записі «10 м» довжина — це величина, 10 — її числове значення, метр — одиниця.
Порівнювати потрібно величини одного роду. Метри можна зіставити з іншими одиницями довжини, але не з кілограмами. Однакове число біля різних позначень не робить результати рівними. Якщо незрозуміло, що саме показує прилад, звірте його призначення зі способами вимірювання перед записом результату.
Одиниці вимірювання SI та їхні позначення
Міжнародна система одиниць SI об’єднує базові одиниці та одиниці, утворені з них. Міжнародне бюро мір і ваг (BIPM) працює над єдністю вимірювань і їх простежуваністю до SI. Позначення одиниці варто читати разом із назвою величини: саме вона підказує, що означає результат.
До базових одиниць SI належать:
- метр (м) для довжини та кілограм (кг) для маси;
- секунда (с) для часу й ампер (А) для сили електричного струму;
- кельвін (К) для термодинамічної температури та моль (моль) для кількості речовини;
- кандела (кд) для сили світла.
Базова одиниця не є «головнішою» за інші в побутовому записі. Коли описують місткість посудини, потрібна одиниця об’єму; коли силу натягу — одиниця сили. Такі одиниці пов’язані з базовими, але позначають інші величини.
| Похідна одиниця | Позначення | Величина |
|---|---|---|
| ньютон | Н | сила |
| ват | Вт | потужність |
| джоуль | Дж | енергія |
| кубічний метр | м³ | об’єм |
Ньютон застосовують до сили, а кілограм — до маси. Джоуль позначає енергію; той самий джоуль використовують і для роботи або кількості теплоти. Назва величини в умовах задачі допомагає правильно прочитати одиницю, навіть коли позначення знайоме.
Одиниці вимірювання довжини
Метр — одиниця довжини SI. Частинні одиниці зручні для розмірів дрібних предметів, кратні — для більших відстаней. Кожен сусідній перехід у таблиці змінює число в десять разів, але не змінює самої довжини.
| Одиниці довжини | Позначення | Співвідношення |
|---|---|---|
| міліметр і сантиметр | мм, см | 10 мм = 1 см |
| сантиметр і дециметр | см, дм | 10 см = 1 дм |
| дециметр і метр | дм, м | 10 дм = 1 м |
| метр і декаметр | м, дам | 10 м = 1 дам |
| декаметр і гектометр | дам, гм | 10 дам = 1 гм |
| гектометр і кілометр | гм, км | 10 гм = 1 км |
Наприклад, щоб записати 10 дм у метрах, замініть їх на 1 м. Щоб перейти від метра до дециметрів, виконайте дію у зворотному напрямку. Для переходу через кілька рядків застосовуйте співвідношення послідовно: так легше помітити пропущену одиницю.
Одиниці вимірювання маси та відмінність від ваги
Маса характеризує тіло й записується в одиницях маси. Кілограм є базовою одиницею SI; грам і міліграм використовують для менших значень. Для переходу між ними діє десятковий префікс, тому співвідношення можна подати як добуток десяток.
| Одиниця маси | Позначення | Співвідношення |
|---|---|---|
| кілограм | кг | 1 кг = 10 × 10 × 10 г |
| грам | г | 1 г = 10 × 10 × 10 мг |
| міліграм | мг | 10 × 10 × 10 мг = 1 г |
У побуті словосполучення «міри ваги» часто вживають щодо кілограмів і грамів. У фізиці вага — це сила, з якою тіло діє на опору або підвіс. Її одиниця — ньютон (Н), а не кілограм. Пояснення цієї відмінності є і в матеріалі про силу в ньютонах для порівняння записів.
Позначка «10 кг» повідомляє масу предмета; показ «10 Н» повідомляє силу. Прирівнювати ці записи не можна. Показ сили пов’язаний з умовами дії на опору або підвіс, тоді як запис маси не перетворюється на ньютони простою заміною літер.
Одиниці вимірювання часу
Секунда — базова одиниця часу SI. Децисекунда є її частинною одиницею: 10 дс = 1 с. Хвилини, години й доби також використовують для тривалості, але до них не можна автоматично застосовувати те саме десяткове співвідношення.
| Одиниця часу | Позначення | Що врахувати під час переходу |
|---|---|---|
| децисекунда | дс | 10 дс = 1 с |
| секунда | с | базова одиниця SI |
| хвилина | хв | перевірити співвідношення із секундами |
| година | год | перевірити співвідношення з хвилинами |
| доба | д | перевірити співвідношення з годинами |
Для запису 10 дс у секундах достатньо десяткового правила: результат — 1 с. Якщо початкову тривалість задано в годинах, спершу знайдіть потрібне співвідношення, а вже потім обчислюйте. Саме назва початкової одиниці визначає, яке правило переходу підходить.
Одиниці вимірювання об’єму
Об’єм описує простір, який займає тіло або вміщує посудина. Його одиниця SI — кубічний метр (м³). Літр зручний для місткості посуду, а мілілітр — для малих об’ємів рідини. Кубічні позначення пов’язані з довжиною ребер, а не з масою вмісту.
| Одиниця об’єму | Позначення | Співвідношення |
|---|---|---|
| кубічний метр | м³ | 1 м³ = 10 × 10 × 10 л |
| літр | л | 1 л = 1 дм³ |
| мілілітр | мл | 1 мл = 1 см³ |
| кубічний сантиметр | см³ | 1 см³ = 1 мл |
Перехід від метра до дециметра відбувається для кожного ребра куба. Саме тому при переході від кубічних метрів до літрів десятку враховують для кожного виміру, а не лише один раз. Об’єм посудини й маса рідини в ній залишаються різними величинами.
Як перетворювати кратні й частинні одиниці
Десятковий префікс змінює розмір одиниці, а не рід величини. «Кіло-» позначає кратну одиницю, «мілі-» — частинну. Для 1 кг і 1 г співвідношення дорівнює 10 × 10 × 10; для 1 г і 1 мг воно таке саме. Перед обчисленням визначте обидва позначення.
- Визначте величину, яку виміряно, і запишіть початкову одиницю.
- Знайдіть співвідношення між початковою та цільовою одиницями.
- Застосуйте його до числа й допишіть позначення цільової одиниці.
Таблиця співвідношень між одиницями допомагає визначити напрямок переходу. Якщо одиниця стає дрібнішою, числове значення зростає: 1 м дорівнює 10 дм. Зворотний перехід зменшує число, але довжина залишається тією самою. Для об’єму додатково перевіряйте, чи одиниці кубічні.
Не застосовуйте десяткове правило до хвилин або годин лише тому, що воно спрацювало для метрів. Спочатку встановіть співвідношення саме для потрібної пари одиниць.
Як перевірити результат перетворення
Зіставте початкову й кінцеву величини: 10 дм і 1 м позначають ту саму довжину. Потім перевірте напрямок зміни числа: перехід до дрібнішої одиниці збільшує його. Окремо перегляньте позначення, особливо м³ та м. Збережіть таблицю потрібних одиниць для наступного розрахунку й повторіть перевірку у зворотному напрямку.
