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VCE 物理/附錄/附錄 A:SI 單位

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如果您進行測量,然後將此測量結果傳達給其他人,那麼務必包含正確的單位。

所以,假設您要從 Linda 那裡購買一個書架。您告訴 Linda 您要放置書架的牆上空間是 2.7 寬度。她說:“沒問題,架子可以輕鬆地放在那裡。”您把書架帶回家,它卻放不下!... 您指的是 2.7 英尺,而她認為您指的是 2.7 米

您可能會認為這種情況很少發生。但是,現實生活中有很多這樣的錯誤例子,其中一些臭名昭著的錯誤帶來了重大後果,比如 火星氣候探測器 的案例,這比買錯書架的代價高得多,而且您可能可以退回書架!

SI 單位

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為了傳達測量結果,我們需要就一個單位達成一致。所以,例如,我們可以就一個基於您的前臂長度的長度單位達成一致。我們將這個單位簡單地稱為“前臂”,並使用符號“F”。所以,2F 的長度是指您前臂長度的兩倍。

這種長度定義對於公眾來說存在一些問題(稍後將進一步討論)。

SI 單位系統得到了國際上壓倒性的一致認可(參見附錄的引言),甚至得到了仍在廣泛使用非 SI 單位的美國的認可。例如,美國國家標準與技術研究院 (NIST) - 美國測量標準方面的領先機構 - 維持著許多物理常數的最新值的列表,他們以 SI 單位列出這些值,例如,他們用 m s-1 表示光速的值(而不是 ft s-1 或 mph,這兩個單位在美國很常見)。

命名約定

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有趣的是,SI 遵循的約定是,以科學家名字命名的單位(例如開爾文,以 開爾文勳爵 命名)用小寫字母書寫,但符號用大寫字母書寫。所以您應該寫“kelvin”而不是“Kelvin”,但符號是“K”而不是“k”。這不會改變物理或數學,但可以幫助您記住許多單位的名稱和符號的正確用法。

VCE 物理中的 SI 單位

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SI 系統包含許多單位。因此,雖然您可以,也應該檢視 BIPM 網站上關於 SI 單位的部分,但為了您的方便,我們也在這裡列出了 VCE 物理中使用到的所有 SI 單位。

注意:此列表不包括僅與第二單元的許多特定選項之一相關的單位。

數量 單位名稱 單位符號 以誰命名
長度/距離/位移 m
時間 s 來自拉丁語 "secunda pars minuta"
質量 千克 kg
重量 牛頓 N 艾薩克·牛頓
溫度 開爾文 K 開爾文勳爵
溫度 攝氏度 °C 安德斯·攝爾修斯
電流 安培 A 安德烈-瑪麗·安培
電勢差 伏特 V 亞歷山德羅·伏特

通常,SI 字首“k”(代表千)僅用於基本單位前面,表示該基本單位的 1000 倍。例如,1 km = 1000 m,或 1 kN = 1000 N。雖然 1 kg = 1000 克 是正確的,這似乎意味著克是質量的基本單位,但這不正確。千克是基本單位是 歷史上的一個怪癖

攝氏度嚴格來說不是 SI 單位。SI 溫標是開爾文。但是,攝氏度和開爾文已經定義為在溫差方面 1°C = 1K,所以兩者之間的轉換就是一個簡單的加減運算。此外,由於使用 °C 已經成為慣例,而且人們通常熟悉 °C 的溫度,所以科學中經常使用 °C 來提供更直接的溫度感。這種常見用法 得到了 BIPM 的認可,這就是他們定義它們之間具有簡單關係的原因。

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