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物理の単位N・Pa・J・W・Ω などの意味

理科や物理では、量の大きさを表すために、さまざまな単位を用いる。単位の記号と、それが表す量をセットで覚えておくと、公式を立てるときも計算問題を解くときも迷わなくなる。

① 力学に関する単位

力・エネルギー・仕事率など、力学の分野でよく使われる単位をまとめた。

記号読み方表す量意味・定義
Nニュートン質量1kgの物体に1m/s²の加速度を生じさせる力の大きさ
Paパスカル圧力1m²あたり1Nの力がかかる圧力(Pa=N/m²)
Jジュールエネルギー・仕事・熱量1Nの力で物体を1m動かす仕事の大きさ(J=N・m)
Wワット仕事率・電力1秒間に1Jの仕事をする割合(W=J/s)

② 電気に関する単位

電圧・電流・抵抗など、電気の分野でよく使われる単位をまとめた。

記号読み方表す量意味・定義
Vボルト電圧電流を流そうとする働きの大きさ
Aアンペア電流1秒間に1クーロンの電気量が流れる大きさ
Ωオーム電気抵抗電流の流れにくさを表す量
Cクーロン電気量電気の量そのものを表す単位

→ もっと詳しく: オームの法則(V=I×R と電圧・電流・抵抗の関係)

③ 基本の量と単位

長さ・質量・時間は、他のあらゆる単位のもとになる基本量である。振動数も合わせて確認しておこう。

記号読み方表す量意味・定義
mメートル長さ基本量の一つ
kgキログラム質量基本量の一つ
s時間基本量の一つ
Hzヘルツ振動数1秒間あたりに振動・波が繰り返される回数(Hz=1/s)

基本量を組み合わせて作られる単位を組立単位という。とくに運動を表す次の2つは、公式とセットで押さえておきたい。

記号読み方表す量意味・定義
m/sメートル毎秒速さ1秒間に進む距離(速さ=距離÷時間)。時速なら km/h を使う
m/s²メートル毎秒毎秒加速度1秒間あたりに速さがどれだけ変化するか

これらは世界共通のSI単位(国際単位系)である。記号を見て「何の量を表すか」がすぐに分かるようにしておくと、計算問題でも大いに役立つ。

④ 温度の単位

同じ「温度」という量であっても、基準の取り方によって3種類の単位が使い分けられている。

記号読み方意味・定義
セ氏
(摂氏)
水が凍る温度を0、沸騰する温度を100と定めた単位。日本で日常的に使われる
華氏主にアメリカ合衆国で使われる単位。水の氷点は32、沸点は212になる
Kケルビン絶対温度ともいう。理論上これ以上下がらない最低温度「絶対零度」(℃でいうと−273℃)を0とする。目盛りの幅は℃と同じなので、℃の数値に273を足すとKに換算できる

⑤ 大きな数・小さな数を表すSI接頭語

単位の前につける小さな文字をSI接頭語(接頭辞)という。桁数の多い数値も、ひと目で分かる形に表すことができる。例えばk(キロ)は1000倍、m(ミリ)は1000分の1を意味する。下の階段の図を見てみよう。

k (基準) c m ×1000 ×1 ÷100 ÷1000 大きい → 小さい(÷1000 ずつ) 例:1km=1000m / 1m=100cm=1000mm
SI接頭語の階段。右へ進むほど小さくなり、kは基準の1000倍、cは100分の1、mは1000分の1。

長さで例えると、1km=1000m1m=100cm=1000mm となる。「×1000」と「÷1000」の関係を押さえておけば、桁の大きい数も小さい数も恐れることはない。

記号読み方倍率
kキロ1000倍(10³倍)
hヘクト100倍(10²倍)
daデカ10倍(10¹倍)
dデシ10分の1(10⁻¹倍)
cセンチ100分の1(10⁻²倍)
mミリ1000分の1(10⁻³倍)

→ もっと詳しく(大きな数): SI接頭語|大きな数を表す記号(da・h・k・M・G…)

→ もっと詳しく(小さな数): SI接頭語|小さな数を表す記号(d・c・m・μ・n…)