นิยามของหน่วยสากล
ระบบหน่วย
ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณวัดส่วนสูงแล้วรายงานว่า 100 ผลลัพธ์นั้นไม่มีความหมาย ในทำนองเดียวกัน ถ้าคุณวัดมวลกายแล้วรายงานว่า 20 ผลลัพธ์นั้นก็ไม่มีความหมายและคนอื่นไม่เข้าใจเช่นกัน นอกจากการรายงานตัวเลขหรือค่าที่เฉพาะเจาะจงแล้ว การวัดยังต้องมีหน่วยกำกับด้วย ถ้าคุณบอกว่าส่วนสูงของคุณคือ 2 ฟาธอม 2 คือตัวเลขของการวัด และฟาธอมคือหน่วยที่คุณใช้ คนที่คุ้นเคยกับการใช้ฟาธอมจะเข้าใจการวัดนี้ หรือถ้าคุณวัดความยาวของโต๊ะที่คุณใช้ในชั้นเรียนแล้วรายงานว่า 5 สแปน ผลลัพธ์นั้นก็เข้าใจได้สำหรับคนที่เคยใช้สแปนเป็นหน่วยมาก่อน
ในโลกนี้มีหน่วยวัดหลายประเภทที่ใช้กัน ขึ้นอยู่กับธรรมเนียมปฏิบัติในท้องถิ่น ตัวอย่างเช่น หน่วยวัดความยาวที่เคยใช้ในอังกฤษคือ หลา หรือหน่วยวัดความยาวที่เคยใช้ในฝรั่งเศสคือ ฟุต หรือหน่วยวัดความยาวที่เคยใช้ในอียิปต์โบราณคือ คิวบิต หากคุณคุ้นเคยกับการใช้หน่วย สแปน หรือ ฟาธอม แล้วไปอ่านบทความที่ระบุว่าภูเขาที่สูงที่สุดในโลกมีความสูง 10.000 หลา คุณก็จะสับสนและไม่เข้าใจความสูงของภูเขานั้นอย่างแน่นอน
นิยามของ 1 สแปน คือ ระยะห่างระหว่างปลายนิ้วหัวแม่มือและปลายนิ้วชี้เมื่อเหยียดตรง 1 ฟาธอม คือ ระยะห่างระหว่างปลายนิ้วกลางและปลายแขนเมื่อเหยียดมือตรง 1 หลา คือ ระยะห่างระหว่างปลายจมูกของกษัตริย์แห่งอังกฤษ (ค.ศ. 1120) และปลายแขนที่เหยียดตรงของพระองค์ 1 ฟุต คือ ความยาวของเท้าของพระเจ้าหลุยส์ที่ 1 แห่งฝรั่งเศส 1 ศอก คือ ระยะห่างระหว่างข้อศอกและปลายนิ้วกลางเมื่อเหยียดตรง 1 สแปน หรือ 1 ฟาธอม หรือ 1 หลา หรือ 1 ฟุต เป็นตัวอย่างของหน่วยวัดความยาวพื้นฐาน ถ้าความยาวของโต๊ะเท่ากับ 5 สแปน แสดงว่าความยาวของโต๊ะเป็น 5 เท่าของสแปนของคนที่กำลังวัด ในกรณีนี้ สแปนของมนุษย์ถูกใช้เป็นหน่วยมาตรฐานสำหรับการวัดความยาว
สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าร่างกายมนุษย์มีการเจริญเติบโต ดังนั้นหน่วยวัดต่างๆ เช่น ระยะช่วงแขน ระยะฟาธอม ศอก ฟุต หรือหลา จึงอาจเปลี่ยนแปลงได้ เช่นเดียวกัน การใช้หน่วยวัดที่แตกต่างกันอาจทำให้เกิดความสับสนสำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคย เพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำและเชื่อถือได้ จำเป็นต้องมีปริมาณพื้นฐานมาตรฐานที่ไม่เปลี่ยนแปลงและสามารถทำซ้ำได้ เพื่อให้สามารถนำไปใช้ได้ทั่วโลก
ระบบหน่วยที่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทั่วโลกใช้ เดิมเรียกว่าระบบเมตริก ตั้งแต่ปี 1960 เป็นต้นมา ได้ถูกเรียกว่าระบบสากล หรือ SI โดยย่อ หน่วย SI สำหรับปริมาณพื้นฐานสามารถดูได้จากตารางปริมาณพื้นฐาน
หน่วยอนุพันธ์ ของปริมาณต่างๆ สามารถแสดงได้ในหน่วยพื้นฐานสองหน่วยขึ้นไป ตัวอย่างเช่น หน่วยของพื้นที่คือ m² หน่วยของความเร็วคือ m/s หน่วยของความหนาแน่นหรือมวลคือ kg/m³ หน่วยของความเร่งคือ m/s² หน่วยของแรงคือ kg m/s² หน่วยของงานและพลังงานคือ kg m² /s² หน่วยของกำลังคือkg m² / s³
ปริมาณอนุพันธ์บางปริมาณที่มีหน่วยประกอบด้วยหน่วยปริมาณพื้นฐานหลายหน่วย จะได้รับชื่อเฉพาะ ตัวอย่างเช่น หน่วยของแรงคือ กิโลกรัมเมตรต่อวินาที²เรียกว่า นิวตัน (N) หน่วยของงานและพลังงานคือ กิโลกรัมเมตร²ต่อวินาที²เรียกว่า จูล (J) และหน่วยของกำลังคือ กิโลกรัมเมตร²ต่อวินาที³เรียกว่า วัตต์ (W)
คำนำหน้าหน่วย
เราสามารถแสดงหน่วย SI ให้มีขนาดใหญ่ขึ้นหรือเล็ลงได้โดยใช้คำนำหน้าหน่วย คำนำหน้าหน่วยเป็นพหุคูณของ 10 ของหน่วยพื้นฐาน โดยปกติแล้วจะมีการเพิ่มคำนำหน้าหน่วยเข้าไปในหน่วย SI เพื่อสร้างหน่วยใหม่
ตัวอย่างของคำนำหน้าหน่วยที่เพิ่มเข้าไปในหน่วยพื้นฐาน
ตัวอย่างของคำนำหน้าหน่วยที่เพิ่มเข้าไปในหน่วยอนุพันธ์:
1 กิโลวัตต์ = 103 W = 1000 W —> W = วัตต์ (หน่วยของกำลังไฟฟ้า)
1 เมกะวัตต์ (MW) = 106 W = 1000.000 W —> W = วัตต์ (หน่วยของกำลังไฟฟ้า)
1 เมกะโวลต์ (MV) = 106 V = 1000.000 V —> V = โวลต์ (หน่วยของแรงดันไฟฟ้า)
1 นาโนคูลอมบ์ (nC) = 1 นาโนคูลอมบ์ = 10-9 C —> C = คูลอมบ์ (หน่วยของแรงทางไฟฟ้า)
1 kPa (กิโลปาสคาล) = 103 Pa —> Pa = ปาสคาล (หน่วยวัดความดัน)
1 GHz (กิกะเฮิร์ตซ์) = 109 เฮิรตซ์ (Hz) = เฮิรตซ์ (หน่วยความถี่)
