テストで単位換算ミスをしない方法
算数、数学、物理等の問題で単位換算をしなければ解けないことがよくあると思います。
例えば、亀が1秒で1mm進みました。
亀が進む速度は何m/sですか?
など、問題文に書いてある単位と回答で求められる単位が違う問題をよく見かけると思います。
例題の答えは1×10-3m/s(0.001m/s)です。
算数、数学、物理が得意な人は感覚で出来てしまうと思いますが、
苦手な人は単位変換が分からず、理系教科が嫌いな人(嫌いになる人)もいると思います。
そこで単位換算を感覚ではなく、理論立てて説明していきます。
SI単位系
各国には様々な単位が存在します。
例えば、アメリカでは長さの単位にインチ
イギリスなら重さの単位にポンド
等、各国に様々な基準があります。
しかし、グローバル社会が浸透している、今日では、何か共通の単位がないと手間がかかってしまいます。
そこで、共通の単位として定義されたのが、国際単位系(SI単位系)です。
そして、SI基本単位は以下の7つです。
物質量 | 単位 | |
長さ | メートル | m |
質量 | キログラム | kg |
時間 | 秒 | s |
電流 | アンペア | A |
温度 | ケルビン | K |
物質量 | モル | mol |
光度 | カンデラ | cd |
小、中、高学校なら、SI単位に変換することが多いと思います。
大学は臨機応変に単位変換をすると思います。
例えば、機械図面の長さの単位はmmのことが多いです。
接頭語
接頭語は単位の前に付く文字です。
例えば、kmという単位の接頭語にあたる部分はkになります。
接頭語の文字には下の表の意味があります。
接頭語 | 記号 | 10n | 十進数表記 |
ギガ | G | 109 | 1 000 000 000 |
メガ | M | 106 | 1 000 000 |
キロ | k | 103 | 1 000 |
ヘクト | h | 102 | 100 |
デカ | da | 101 | 10 |
デシ | d | 10-1 | 0.1 |
センチ | c | 10-2 | 0.01 |
ミリ | m | 10-3 | 0.001 |
マイクロ | μ | 10-6 | 0.000 001 |
ナノ | n | 10-9 | 0.000 000 001 |
他にもありますが、このあたりの接頭語をよく使うと思います。
実際に単位変換をしてみよう
単位と接頭語が分かった所で実際に単位変換をして見ます。
例題1として1mmをmに直します。
例題1の接頭語はm(ミリ)になります。
m(ミリ)の意味は10-3(0.001)です。
つまり、1×10-3(0.001)mになるので1mmは0.001mとなります。
例題2は1mをmmに直します。
例題2の接頭語はありません。
しかし、直したい単位にm(ミリ)の接頭語があります。
この手の単位変換はまず、直したい単位に直します。
例題2では1mmにします。
しかし、勝手にmからmmにしました。
言い換えると、10-3(0.001)を勝手に付けてしまいました。
そこでこの勝手につけた10-3(0.001)を相殺しなければなりません。
相殺するには、逆数をかければいいので、1×103(1000)mmとなり、1mは1000mmとなります。
例題3は1mm2をm2に直します。
例題1の接頭語はm(ミリ)になります。
m(ミリ)の意味は10-3(0.001)です。
更に、今回は2乗があります。
そのことから、接頭語にも2乗をかけないといけません。
分かりやすく表すと、1×(10-3)2m2になります。
まとめると、
10-6m2(0.000001)m2
です。
このことから
1mm2は(0.000001)m2
となることが分かります。
まとめ
算数、数学、物理が苦手な人は単位変換でつまずく人もいると思います。
上の例題が理解できれば、どんな単位変換も出来るようになると思います。
終わり