4 Suureita ja yksiköitä

FY01 Fysiikka luonnontieteenä

Pohdi kaverin kanssa

  • Keksi ominaisuus, jota voidaan mitata, ja ominaisuus, jota ei voi mitata
    • Mieti yleisesti mitä voidaan mitata ja mitä ei
  • Mittaa jonkin asian tai esineen jokin ominaisuus tavaroilla, joita kannat mukanasi
    • Kirjaa ylös mitä asiaa mittasitte sekä itse mittaustulos
  • Pohdi miten tarkka mittauksesi on

Suure

  • Mitattavissa olevaa ominaisuutta kutsutaan suureeksi
    • Kaikkia ominaisuuksia ei voi mitata
  • Asian laadullinen kuvaus on kvalifiointia
    • Millainen?
  • Asian määrällinen kuvailu on kvantifiointia
    • Kuinka monta (yksikköä)?
  • Uusia suureita luodaan kvantifioimalla
    • Mittausten kautta

matka s (m)

aika t (s)

nopeus v (m/s)

energia E (J)

aika t (s)

teho P (W)

Suureen tunnus ja yksikkö

  • Useimmin käytetyillä suureilla on vakiintunut tunnus
    • Esimerkkejä: aika t, nopeus v, tilavuus V, massa m, matka s
    • Suuretunnukset kursivoidaan
  • Yksikkö on sovittu määrä tiettyä suuretta
    • Mittauksessa tutkitaan, kuinka monta kertaa yksikkö sisältyy mitattavaan kohteeseen
    • Esimerkkejä: metri m, sekunti s, kilogramma kg, celsiusaste °C
    • Kirjoitetaan enimmäkseen pienillä kirjaimilla, ei kursivoida
  • Tunnusten ja yksiköiden lyhenteiden avulla mittaustulokset ilmaistaan täsmällisesti ja tiiviisti
v_k = 25 \ \text {km}/ \text h
\text {keskinopeus on} \ 25 \ \text {kilometriä tunnissa}

Suure(tunnus)

Lukuarvo

Yksikkö

SI-järjestelmä

  • Ennen käytössä on ollut lukuisia eri mittayksiköitä
    • Pituus: jalka, metri, vaaksa
    • Lämpötila: celsius, kelvin, fahrenheit
    • Tilavuus: gallona, kannu, litra
  • Ranskan tiedeakatemia kehitti maailmanlaajuisen yhteisen yksikköjärjestelmän 1790-luvulla​
    • Nykyistä standardia kutsutaan nimellä SI-järjestelmä
    • 7 toisistaan riippumatonta perussuuretta
  • Perussuureiden yksiköille on oltava sovittu määritelmä
    • Johdannaissuureet johdetaan perussuureiden avulla

SI-järjestelmän perussuureet

Kuva: MAOL-taulukot (Otava)

SI-järjestelmää käyttävät maat

Kuva: Resonanssi 1 (e-Oppi)

Yksikkömuunnokset

  • Pinta-alan yksikkömuunnoksissa siirryttäessä yksikköstä seuraavaan siirretään pilkkua kaksi kertaa

 

 

 

  • Tilavuuden yksikkömuunnoksissa siirryttäessä yksikköstä seuraavaan siirretään pilkkua kolme kertaa

 

 

 

  • Aikamuunnoksissa suhdeluku on 60                                                                   
3,7 \ \text {km}^2 = 370 \ \text {ha} = 37 \ 000 \ \text a = 3 \ 700 \ 000 \ \text m^2
1 \ \text {m}^3 = 1 \ \text m \cdot 1 \ \text m \cdot 1 \ \text m \ = 1000 \ \text {mm} \cdot 1000 \ \text {mm} \cdot 1000 \ \text {mm}= 1 \ 000 \ 000 \ 000 \ \text {mm}^3
1 \ \text h = 60 \ \text {min} = 60 \cdot 60 \ \text s = 3600 \ \text s
1 \frac{\text m}{\text s} = \frac{1 \ \text m}{1 \ \text s} = \frac{0,001 \ \text{km}}{\frac{1}{3600} \ \text h} = \frac{3600 \ \cdot \ 0,001}{1} \frac{\text {km}}{\text h} = 3,6 \ \frac{\text {km}}{\text h}
1 \frac{\text {km}}{\text h} = \frac{1 \ \text {km}}{1 \ \text h} = \frac{1000 \ \text m}{3600 \ \text s} = \frac{1}{3,6} \frac{\text m}{\text s}
1 \ \text {km}^2 = 1 \ \text{km} \cdot 1 \ \text{km} = 1000 \ \text m \cdot 1000 \ \text m = 1 \ 000 \ 000 \ \text m^2
5,83 \ \text {m}^3 = 5 \ 830 \ \text {dm}^3 = 5 \ 830 \ 000 \ \text {cm}^3 = 5 \ 830 \ 000 \ 000 \ \text {mm}^3