หน่วยที่ 2 หน่วยและการวัด

20000-1301 วิทยาศาสตรเ์ พ่อื พฒั นาทกั ษะชีวิต หนว่ ยท่ี 1 หนว่ ยและการวดั ครูธญั พร พุม่ พวง วทิ ยาลัยเทคนคิ ลพบุรี

หน่วยของการวดั ในการศึกษาทางด้ านวิทยาศาสตร์ แต่ ละประเทศจะมีการใช้ หน่วยของการวัดแตกต่างกันออกไป ในอดีตหน่วยที่นิยมใช้ คือ หน่วยในระบบเมตริก และหน่วยระบบอังกฤษ จนกระท่ัง ปี ค.ศ. 1960 นักวิทยาศาสตร์จากนานาประเทศได้มาประชุม ร่วมกันท่ีกรุงปารีส เพื่อตกลงกาหนดมาตรฐานการวัดในทาง วทิ ยาศาสตร์ที่เหมือนกนั ทวั่ โลก ในทปี่ ระชุมได้กาหนดหน่วย สาหรับที่ใช้วัดขึ้นใหม่ เรียกว่า ระบบเอสไอ (International System of Units)

หน่วยของการวดั ระบบ SI จะแบ่งหน่วยต่างๆ ออกเป็ น 3 ประเภท •หน่วยมูลฐาน •หน่วยเสริม •หน่วยอนุพนั ธ์

หน่วยมูลฐาน เป็นหน่วยที่วดั เพอื่ แสดงความมากนอ้ ยของปริมาณต่างๆ มีอยทู่ ้งั หมด 7 หน่วย ปริมาณ ชื่อหน่วย สัญลกั ษณ์ ความยาว เมตร m กิโลกรัม Kg มวล วนิ าที s เวลา A กระแสไฟฟ้า แอมแปร์ K อุณหภมู ิทางเทอร์โมไดนามิค เคลวิน mole ปริมาณสาร โมล cd ความเขม้ ของแสง แคนเดลา

หน่วยเสริม เป็ นหน่วยทใ่ี ช้วดั มมุ แบ่งออกเป็ น 2 หน่วย คือ •เรเดยี น ใช้สัญลกั ษณ์ rad เป็นหน่วยสาหรับวดั มุมในระนาบโดย 1 rad เป็นอตั ราส่วนของความยาวส่วนโคง้ ต่อรัศมี 2 rad = 360 องศา

หน่วยเสริม เป็ นหน่วยทใี่ ช้วดั มุมแบ่งออกเป็ น 2 หน่วย คือ •สตเี รเดยี น ใช้สัญลกั ษณ์ Sr เป็ นหน่วยสาหรับวัดมุม 3 มติ ิ หรือเรียกว่า มุมตัน โดย 1 Sr จะมีค่าเท่ากบั พืน้ ที่ผดิ ต่อรัศมียกกาลงั สอง

เป็ นหน่วยผสมที่เกิดจากหน่วยมูลฐานหลายหน่วยมารวมกนั หน่วยอนุพนั ธ์ ตามนิยามของปริมาณต่างๆ บางคร้ังกน็ ามาต้งั ชื่อใหม่เพื่อ สะดวกในการใชค้ าอุปสรรคนาหนา้ และง่ายตอ่ การจา ปริมาณหน่วย สัญลกั ษณ์ หน่วยอนุพทั ธ์ สัญลกั ษณ์ เทยี บหน่วย ปริมาณ หน่วย ความถ่ี f เฮิรตซ์ (hertz) Hz S-1 แรง F นิวตัน (newton) N Kg.m/s2 งานและพลงั งาน W จูล (joule) J N.m ความดัน P พาสคลั (pascal) Pa N/m2 กาลัง P วตั ต์ (watt) W J/s ประจุไฟฟ้า q คูลอมบ์ (coulomb) C A.s

คาอุปสรรค ใช้นาหน้าหน่วยเพื่อความสะดวกในการบอกขนาดของหน่วยท่ีมขี นาด ใหญ่หรือเลก็ มากๆ ตัวพหุคูณ ชื่อ สัญลักษณ์ 1012 เทระ ( tera ) T 109 จิกะ ( giga ) G 106 เมกะ (mega ) M 103 กิโล ( kilo ) k 102 เฮกโต ( hector ) h 101 เดคา ( deca ) da 10-1 เดซิ ( deci ) d 10-2 เซนติ ( centi ) c 10-3 มิลลิ ( milli ) m 10-6 ไมโคร ( micro ) µ 10-9 นาโน ( nano ) n 10-12 พโิ ก (pico ) p

การเปลยี่ นหน่วย ตวั อย่างท่ี 1 มวลขนาด 0.4 มิลลิกรัมมีขนาดก่ีกิโลกรัม วิเคราะห์โจทย์ เปล่ียนมิลลิกรัม -----> กรัม -------> กิโลกรัม ตามลาดบั จาก 0.4 mg = 0.4 x 10-3 g = 0.4 x 10-3 x g (103 g = kg) = 0.4 x kg (10-3 x 10-3 ) 0.4 mg = 0.4 x 10-6 kg ดงั น้นั 0.4 มิลลิกรัม มีขนาดเท่ากบั 0.4 x 10-6 กิโลกรัม

ตัวอย่างท่ี 2 ระยะทาง 100 กิโลเมตร มีคา่ กี่มิลลิเมตร, ไมโครเมตร, เมกะเมตร วิเคราะห์โจทย์ ตวั ต้งั คือ กิโล (k) ตวั เปล่ียน คือ มิลลิ (m) , ไมโคร ( ), เมกะ (M) ดงั น้นั 100 km = mm และ 100 km = 10 mm =m และ 100 km = 1011 m = Mm = 0.1 Mm

การวดั สิ่งที่มีอิทธิพลตอ่ การวดั ประกอบดว้ ย •เครื่องมือทใ่ี ช้ในการวดั เคร่ืองมือท่ีใชใ้ นการวดั น้นั มีความละเอียดแตกต่างกนั ไปตามลกั ษณะของ การใชง้ านตวั อยา่ งเคร่ืองมือท่ีใชว้ ดั ไม้บรรทัด แคลิปเปอร์ เวอร์เนียร์ ไมโครมเิ ตอร์

การวดั •รูปร่างของส่ิงทจี่ ะวดั -วดั เส้นผ่านศูนย์กลาง -การวดั ความสูงของน้าในกระบอก

การวดั การวดั มวล •ปริมาณท่จี ะวดั การวดั ความยาว การวดั ปริมาตร การวดั กระแสไฟฟ้า การวดั เวลา