Størrelsar,enheter og prefiks.

Fysiske størrelsar,

I fysikken søkjer vi etter naturens lover. Disse naturlovene uttrykkjer samanhengar mellom ulike fysiske størrelsar, feks seier Newtons andre lov at kraft = masse * akselerasjon. Den gir altså ein samanheng mellom størrelsen kraft og størrelsane masse og akselerasjon. Disse lovene må vi prøva ut i naturen gjennom målingar. Vi kan gjera eit eksperiment og måla kraft, masse og akselerasjon og sjå om formelen stemmer. Ein fysisk størrelse er altså ein målbar størrelse. Fysikkens lover er som regel uttrykt vha. ein formel, og i formlane bruker vi aldri navnet på størrelsane, men forkortelsar eller symboler for størrelsane. For eksempel F for kraft, m for masse og a for akselerasjon. Dermed kan vi skriva Newtons andre lov slik: F = ma. Merk at symbola for størrelsar ikkje er standariserte, og vi brukar ofte forskjellige avhengig av situasjon. Vi skriv såleis som regel s for avstand, men av og til bruker vi i staden l (for lengde) eller h for høgde, sjølv om det fysisk er same som størrelsen lengde.

Enheter og måltal

Det å gjera ein måling er egentlig å gjera ein samanlikning. For kvar fysiske størrelsa har vi definert ein enhet som vi samanliknar med. Når vi måler størrelsen lengde kan vi samanlikna med enheten meter og resultatet av målingen er eit tal som er forholdet mellom størrelsen og enheten. Dette talet kallar vi måltalet. Vi kan altså seia at Størrelse = måltal * enhet. Hvis vi seier at klasserommet er 8,24 meter, så er altså måltalet 8,24 og enheten meter. Men vi har også andre enheter for same fysiske størrelse. Lengde kan vi for eksempel også måla i fot, og då ville vi fått eit anna måltal (8,24 m = ft ). Det er derfor viktig å bruka den enheten som ein formel krever, og derfor er det nødvendig å kunne gjøre omregninger mellom ulike enheter.

Omregningskalkulator.

SI –systemet

Somme størrelsar er meir fundamentale enn andre. Disse kallast for grunnstørrelsar, og dei tilhøyrande enhetene for Dei kallast for grunnenheter. I SI –systemet ("Système International d'Unités" ) opererer vi med sju sk. grunnenheter. Det er sekundet for tid, meteren for lengde, kilogrammet for masse, mol for stoffmengd, kelvin for temperatur , ampere for straum og candela for lysstyrke. Ut frå disse kan vi definera ei rekkje andre størrelsar som vi kallar avleda størrelsar med tilhøyrande avleda enheter. Eksempel på dette er størrelsen fart som er avleda av grunnstørrelsane avstand og tid. Sidan fart = avstand / tid blir den avleda enheten m/s. Merk at både grunnstørrelsane og dei avleda størrelsane kan målast med andre enheter enn SI-systemet.

Definisjonar av enheter.

For å kunna vita kor stor ein enhet er, treng vi presise definisjonar som er standariserte. Definisjonane har variert gjennom historien, fordi ein har fått behov for meir nøyaktighet. Gamle lengdemål var ofte definert utfrå kroppen, så som fot, tomme osv. men dette varierer jo frå mennesket til menneske. Ein veksande våpenindustri gav behov for presise lengdemål. Derfor fekk vi meterstandarden, ein meterstokk av platina-irridium som er lagra i Paris. Men for stor unøyaktighet i avlesing og lengdevariasjon pga. temperatursvingningar gjer at denne er ikkje god nok i dag. Derfor er ein meter i dag definert som den strekningen som lyset tilbakelegg på 1/299 792 458 av eit sekund i vakuum. Det same har skjedd med enhetene for tid. Frå gammalt av var tidsenheten basert på naturlige periodiske bevegelsar som hjerteslaget, eller planetenes bevegelsar. No er sekundet definert som 9 192 631 770 periodar av strålinga til ein spesiell overgang i cesiumatomet Cs-133, og eit år (a) er definert som 31 556 926 s. Men fremdeles er kg definert utfrå massen av den internasjonale kilogramnormalen.

Fleire enheter finn du i tabellen.

Prefiks

Ofte er dei målte størrelsane veldig små, eller veldig store. Då kan vi gjera eit av to: enten innfører vi nye og meir passande enheter, eller så skriv vi dei på standardform. Astronomiske avstandar målest i lysår, som er den avstanden lyset tilbakelegg i tomt rom på eit år, men likevel blir også dette målet for lite. Avstanden frå vår galakse melkeveien til den næraste nabogalaksen blir målt i millionar lysår. Massane til atomer kan målast etter atommasseenheten u som er definert som ein tolvtedel av massen til C-12. Dette tilsvarar 1,66 · 10^-27 kg

Ein del tierpotensar har fått egne forkortelsar. Disse forkortelsane heiter prefiks. I staden for 10^-15 Hz kan vi skriva pHz der vi har brukt prefikset p som står for piko. Sjå tabellen for andre SI-prefiks.

NB! Prefiks og enheter må ikkje forvekslast med symboler for størrelsar eller enheter. Som regel vil dette gå klar fram av samanhengen, men vær obs på det likevel.