物理量とその測定

単位という用語は、測定可能な物理的な部分の量または大きさを指します。さまざまな単位が、特定の種類の量の他の測定値を示すことに慣れています。多くの物理量が実験のために測定され、多くの物質量が数式の基礎を形成します。そのような量の材料を測定するために、それらを正確に測定するための適切で独自の単位が作成されます。

物理量の基礎と次元の概要を理解することは、方程式の正確さと単位の変換を知るために最も重要です。測定値を知ることは、特定の方程式で欠落している変数を探すのにも役立ちます。

SI単位

SIはSysteme Internationalの略です。それが国際単位系です。 SI システムは、物理量を測定するためにすべての国で使用される標準的な単位系です。測定のメートル法は、材料の量を測定および定量化するために世界中のすべての国で使用されている伝統的なシステムです。 SI システムは、さまざまな国によるさまざまな単位の使用の問題を解決するために導入されました。

SI 単位は、7 つの基本単位または基本単位で構成されます。これらは、他のすべての物理量単位がこれらの基本測定単位を組み合わせることによって導出されるため、そう呼ばれます。

派生単位は、基本的な物理量のさまざまな組み合わせによって派生した物理量です。

実際の単位

7 つの物理的基本量は、他の物理量を導出するための基礎とビルディング ブロックを形成します。

測定の基本単位

メートルは、1 秒あたり 299,792,458 分の 1 の時間間隔で光が真空中を移動する軌跡の長さです。長さはメートル単位で測定されます。距離は、オブジェクトがそのソースからどれだけ伸びるかを測定します。

2. 時間 – 秒

時間は、過去、現在、未来全体における存在と出来事の不可逆的な進行として定義されます。 2 番目の周期は、セシウム 133 原子の基底状態における 2 つの超微細準位間の遷移に対応する放射の 9,192,631,770 周期です。

3. 質量 – キログラム (kg)

体の質量は、どれだけの物質が含まれているかを示します。パリ近郊のセーヴルにある国際度量衡局でプラチナとイリジウムの合金から製造された、国際キログラム プロトタイプの質量に相当するキログラムがあります。

4. 温度 – ケルビン (K)

物質に存在する熱の強さの温度測定。また、物質の熱さまたは冷たさの程度でもあります。ケルビンは、水の三重点の熱力学的動的温度の分数 1273.16 です。

5. 電流 – アンペア(A)

アンペアで測定される電流は、物質内の電子のような電荷の動きです。エンドレス サイズの 2 つの直線導体が真空中で平行に配置され、どちらもごくわずかな円形断面である場合、一定のアンペアの流れが発生し、これらの導体間に長さ 1 メートルあたり 2×10-7 ニュートンに等しい力が生成されます。

6. 物質の量 – モル(mol)

系（元素や化合物）の中の粒子（原子や分子）の数を物質量といいます。分子量は、0.012kg の C-12 原子中の原子の数に等しい系内​​の素粒子の数として定義されます。

7. 光度 – カンデラ(cd)

単位立体角あたりの単位時間に放射される可視光の総量が光度です。カンデラは、周波数 540×1012 Hz の単色放射の所定の方向における強度の単位であり、この方向の放射電力密度は 1/683 ワット/ステラジアンです。

補足基本測定単位

追加の 2 つの基本測定単位は、ラジアンとステラジアンです。それぞれ平面角と立体角を測定します。

派生ユニット

これらの 7 つの基本物理量に加えて、これら 7 つの基本物理量から派生した物理量を派生量と呼びます。これらの関係から導き出された量は、派生量と呼ばれます。

派生量のいくつかの例は

長さと質量の測定

基本的な単位に加えて、実際に使いやすい単位がいくつかあります。

• 長さ

長さは、被写体とソースの間の距離を指します。長さの SI 単位はメートル (m) です。しかし実際には、他の測定単位も使用されます。

• 質量

物理的な物体の質量は、その物質の量です。質量の SI 単位はキログラムです。 kg 以外に使用される単位は

物理量の次元の紹介

ディメンション – 物理量の 1 単位を取得するために基本単位が累乗される累乗は、物理量の次元と呼ばれています。

寸法式は、正しい寸法を使用した測定の基本量または基本量で物理量を表します。

物理量の次元を記述するための一般式は、Q=MaLbTc です。ここで、a、b、c は、累乗する基本単位の累乗を表します。物理量のいくつかの次元の例は

エリア – [L2]

密度 – [ML-3]

頻度 – [T-1]

強制 – [M1L1T-2]

次元分析

数式の各物理量がその次元形式で表される場合、特定の方程式が次元的に正しいかどうかを確認するために次元分析が使用されます。

次元分析の応用

結論

物理量を測定するには、単位が必要です。測定の基本単位は 7 つあります。それらには、長さ、質量、時間、電流、温度、光度、および物質の量が含まれます。ラジアンとステラジアンは、測定の 2 つの追加の基本単位です。

基本単位の組み合わせを使用して、派生単位が達成されます。物理量の次元を導入するには、次元とは何かを知る必要があります。次元は、物理量を得るために基本単位を累乗する必要がある累乗です。等質性の原則は、方程式の両側の次元が数学方程式で同じであるべきであると述べています。

次元分析は、方程式の正しさを確認し、方程式の未知の変数を決定し、あるシステムから別のシステムに単位を変換するために使用されます。