Định nghĩa đơn vị quốc tế
Hệ thống đơn vị
Ví dụ, nếu bạn đo chiều cao của mình và báo cáo là 100, kết quả đó không có ý nghĩa gì. Tương tự, nếu bạn đo khối lượng cơ thể của mình và báo cáo là 20, kết quả đó cũng vô nghĩa và khó hiểu đối với người khác. Bên cạnh việc báo cáo một con số cụ thể, phép đo cũng phải đi kèm với đơn vị. Nếu bạn nói chiều cao của mình là 2 sải (fathom), thì 2 là con số đo và sải là đơn vị bạn sử dụng. Những người quen dùng sải sẽ hiểu phép đo này. Hoặc, nếu bạn đo chiều dài của một cái bàn bạn dùng trong lớp và báo cáo là 5 sải (span), kết quả đó sẽ dễ hiểu đối với những người đã quen dùng sải làm đơn vị.
Trên thế giới có rất nhiều loại đơn vị đo lường khác nhau, tùy thuộc vào phong tục địa phương. Ví dụ, đơn vị đo chiều dài từng được sử dụng ở Anh là yard, hoặc đơn vị đo chiều dài từng được sử dụng ở Pháp là foot, hay đơn vị đo chiều dài từng được sử dụng ở Ai Cập cổ đại là cubit. Nếu bạn quen sử dụng đơn vị span hoặc fathom và sau đó đọc một bài báo nói rằng ngọn núi cao nhất thế giới cao 10.000 yard chẳng hạn, chắc chắn bạn sẽ bối rối và không hình dung rõ ràng về chiều cao của ngọn núi đó.
Định nghĩa của 1 sải tay là khoảng cách giữa đầu ngón tay cái và đầu ngón trỏ khi duỗi thẳng. 1 sải (fathom) là khoảng cách giữa đầu ngón tay giữa và đầu cánh tay khi duỗi thẳng bàn tay. 1 thước Anh (yard) là khoảng cách giữa đầu mũi của vua Anh (năm 1120) và đầu cánh tay duỗi thẳng của ông. 1 foot (foot) là chiều dài bàn chân của vua Louis XIV, vua nước Pháp. 1 cubit (cụm tay) là khoảng cách giữa khuỷu tay và đầu ngón tay giữa khi duỗi thẳng. 1 sải tay, 1 sải, 1 thước Anh hoặc 1 foot là ví dụ về đơn vị đo chiều dài cơ bản. Nếu chiều dài của một cái bàn bằng 5 sải tay thì chiều dài của cái bàn gấp 5 lần sải tay của người đo. Trong trường hợp này, sải tay của con người được sử dụng làm đơn vị chuẩn để đo chiều dài.
Điều quan trọng cần hiểu là cơ thể con người phát triển, vì vậy chiều dài sải tay, sải chân, thước đo chiều dài (cubit, foot, yard) có thể thay đổi. Tương tự, việc sử dụng các đơn vị khác nhau có thể gây nhầm lẫn cho những người không quen thuộc với chúng. Để có được các phép đo chính xác và đáng tin cậy, cần có một đại lượng cơ bản tiêu chuẩn không thay đổi và có thể tái tạo để có thể sử dụng trên toàn cầu.
Hệ thống đơn vị được các nhà khoa học và kỹ sư trên toàn thế giới sử dụng ban đầu được gọi là hệ mét. Từ năm 1960, nó được gọi là Hệ thống Quốc tế, hay viết tắt là SI. Các đơn vị SI cho các đại lượng cơ bản có thể được tìm thấy trong bảng các đại lượng cơ bản.
Các đơn vị dẫn xuất của các đại lượng có thể được biểu thị bằng hai hoặc nhiều đơn vị cơ bản; ví dụ, đơn vị diện tích là m² , đơn vị tốc độ là m/s, đơn vị mật độ hoặc khối lượng là kg/m³ , đơn vị gia tốc là m/s² , đơn vị lực là kg m/s² , đơn vị công và năng lượng là kg m² / s² , đơn vị công suất là kg m² / s³.
Một số đại lượng dẫn xuất có đơn vị bao gồm nhiều đơn vị đại lượng cơ bản được đặt tên đặc biệt; ví dụ, đơn vị của lực kg m/s² được gọi là Newton (N), đơn vị của công và năng lượng kg m² / s² được gọi là Joule (J), đơn vị của công suất kg m² / s³ được gọi là Watt (W).
Tiền tố đơn vị
Chúng ta có thể biểu thị các đơn vị SI lớn hơn hoặc nhỏ hơn bằng cách sử dụng tiền tố đơn vị. Tiền tố đơn vị là bội số của 10 của đơn vị cơ bản. Tiền tố đơn vị thường được thêm vào các đơn vị SI để tạo ra các đơn vị mới.
Ví dụ về các tiền tố đơn vị được thêm vào đơn vị cơ bản
Ví dụ về các tiền tố đơn vị được thêm vào các đơn vị dẫn xuất:
1 kW (kilowatt) = 103 W = 1000 W —> W = Watt (Đơn vị công suất)
1 MW (megawatt) = 106 W = 1000.000 W —> W = Watt (Đơn vị công suất)
1 MV (megavolt) = 106 V = 1000.000 V —> V = Vôn (Đơn vị điện áp)
1 nC (nanocoulomb) = 1 nC = 10-9 C —> C = Coulomb (Đơn vị của lực điện)
1 kPa (kilopascal) = 103 Pa —> Pa = Pascal (Đơn vị áp suất)
1 GHz (gigahertz) = 109 Hz —> Hz = Hertz (Đơn vị tần số)
