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根本の根





13.単位って何? 


ズバリ、1.割合で出てくる1って何?の“僕”の大きさ。
考えている世界(想定している世界)の基準となる大きさの事。

さらに進んで、ここでは単位の記号についても考えてみよう。
記号でその物の正体がわかるんだ。

例えば、長さという属性の大きさを表現する際に、
1mという1m定規の大きさに等しい長さ(正確な1mの定義は下記補注参照)を基準として、
それの3倍の長さであれば、3mと表現する。
1cm、1m、1km、などは同じ長さに関する大きさなので、互いに表現しあえる。
1cm=0.01m、1km=1000mなど。
重さは長さとジャンルが違うので、1kgをcmで表すことはできない。
単位の次元が違うという言葉を使う。
重さと長さを足すことができないので、
次元の違うものは足したり、引いたりできない。

基本的な次元の種類として、
距離の長さ、質量の大きさ(いわゆる重さ)、時間の長さ、電荷の大きさがある。
それぞれの基準の大きさを
単位の長さ、単位質量、単位電荷量などというんだ。
(m,kg,s)=(1m,1kg,1秒)を基準とするmks単位系というものと、
(cm,g,s)=(1cm,1g,1秒)を基準とするcgs単位系というものがあるんだ。
で、その他の属性(面積とか、体積とか、密度とか)は、
これらの基本の次元の掛け算と変わり算で表現できる。

例えば、面積の単位を考えよう。
面積を出すとき、長方形なら
(長方形の面積)=(縦の長さ)X(横の長さ)
で表される。
だから、面積は長さを2回かけたものとしてm2というふうにmの二乗で表されているんだ。
単位で上の式を表すと
(m2)=(m)X(m)
で、なんと、単位はそのものの由来(つまり面積は長さを2回かけたもの)を表しているんだ。
これがさっき書いた“単位の記号はそのものの正体を表す”ということなんだ。

密度なら、
(密度)=(質量)÷(体積)
で、
単位で表すと、
(g/cm)=(g)÷(cm
となる。

mとかgとかの前にcとかkとかmとか付く単位があるけれどそれについては小学生編6.単位と一緒にいるc、k、mって何?を参照してください。

(補注)1mは人の決めた基準の長さなので、人の決めた決まり事(定義)。
光の速さは常に一定なのですが、
1秒(人が決めた大きさ)間に299792458 m進むとして、1mの大きさを決めている。
ちなみに1秒はセシウム原子時計で決められている。
(観測値を基にしたものなので、誤差があることに注意したい。
僕たちが日常使う分には困らないけれど、100%絶対の値ではない。)





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