物理単位

数と測定単位

測定されるものの性質は、測定単位の数として与えられる。数は、測定単位も与えられて初めて意味を持つ。

例えば、フランスのパリにあるエッフェル塔の高さは300メートル。つまり、エッフェル塔の上から下までの距離は300メートルです。測定されるエッフェル塔の性質は距離です。測定された数は300です。何の300？測定の単位はメートルです。

測定基準

基準とは、測定を行うために使用される特殊な物体のことです。メートル棒は標準の一例です。メートルの棒で何かを測定すると、その測定値をメートルの棒で測定された他のものと比較することができます。これにより、測定が容易になり、測定間の比較が容易になります。

科学や医学、工学では、小さなものをより誤差なく測定するために、より小さな測定単位を使用しています。大きなものは大きな単位を使って簡単に測ることができます。銀河の幅のような天文学的な測定には、光年やパーセクが使われています。

原子の質量のような小さな測定は、特殊な測定単位を使用します。

測定単位のシステム

世界中で使用されている様々な規格や単位があります。19世紀から20世紀の間に使用されなくなったものもあります。

メートル法

メートル法は、世界のほとんどの国で使用されている計測システムです。国際単位系、またはSIとも呼ばれます。

メートル法の測定単位には、以下のものがあります。

• 長さや直線的な大きさの単位はメートルに基づいています。1,000メートルを表すキロメートル（km）、センチメートル（cm）、1,000分の1メートルを表すミリメートル（mm）などがあります。

• 体積の単位はリットル。これは、液体の量を測定するために使用されます。ミリリットル (mL と略されます) は、各辺が 1 センチの立方体を満たす液体の量です。1リットルの液体は、それぞれの辺が10cmの立方体を満たすことになります。

• 質量の単位はキログラムです。キログラム（kg）は、水1リットル（温度4℃または39°F、圧力1,013.25kPaまたは146.959psiの場合）の質量です。1グラム(g)は、4℃(39°F)での1ミリリットルの水の質量です。メートルトンは1,000キログラムまたは100万グラムです。

帝国単位

イギリスでは1824年にインペリアル単位が定義されました。これらの単位は、1824年以前に使用されていた類似の単位に基づいていました。インペリアル単位は、大英帝国の一部であった国々で使用されていました。英国を含むこれらの国の多くは正式にSIを採用していますが、旧式の単位システムがまだ使用されています。

米慣例単位

米国の慣習単位は、米国で使用される公式の単位である。これらはイギリスの帝国単位に似ており、またアメリカ独立以前からイギリスで使用されていた単位をベースにしています。単位の中には、イギリスの単位とは異なるものもあります。例えば、インペリアルパイントには20個のインペリアルフルードオンスがありますが、USパイントには16個のUSフルードオンスがあります。さらに、アメリカの流体オンスは、インペリアル流体オンスよりも少し大きいです。その結果、米国のパイントとガロンは、インペリアルのパイントとガロンよりも小さくなります。米国では、1866年からメートル法が貿易のために合法化されていますが、ガロン、インチ、ポンドなどの他の測定方法がまだ広く使われています。

帝国および米国の測定単位には、以下のものがあります。

• 長さ - インチ（インチ）、フィート（フィート）、ヤード（ヤード）、およびマイル。

• 1フィート＝12インチ
• 1ヤード＝3フィート（足の複数形）＝36インチ
• 1マイル＝1760ヤード＝5280フィート

• 帝国体積 - 帝国流体オンス（fl oz）、帝国パイント（pt）、帝国ガロン（gal）。

• 1インペリアルパイント＝20インペリアルフルードオンス
• 1インペリアルガロン＝8インペリアルパイント

• US volume - US fluid ounce (fl oz)、US cup (cp)、US pint (pt)、US quart (qt)、US gallon (gal)。

• 1USカップ＝8US流体オンス
• 1 USパイント＝2 USカップ＝16 USフルードオンス
• 1 USクォート＝2 USパイント＝4 USカップ＝32 USフルードオンス
• 1 USガロン＝4 USクォート＝8 USパイント＝16 USカップ

• 重量と質量 - オンス（オンス）、ポンド（ポンド）、および石（スト）。

• 1ポンド＝16オンス
• 1石＝14ポンド

重さのオンスと体積のオンスは違います。水を測る場合でも、重さのオンス数と流体のオンス数は同じではありません。

システム間の変換

メートルから米国へ

• 1メートル＝1.09ヤード＝39.37インチ。
• 1リットル＝33.3流体オンス＝1.76パイント＝0.26米国ガロン。
• 1キログラム＝35.32オンス＝2.2ポンド

米国からメートル法

• 長さ

• 1インチ＝2.54センチ
• 1フィート＝30.48センチ
• 1ヤード＝0.9144メートル
• 1マイル＝1.609344キロ

• ボリューム

• 1流体オンス＝29.6ミリリットル
• 1パイント＝473.1ミリリットル
• 1ガロン＝3.79リットル
• 1カップ＝236.55ミリリットル

• マス

• 1オンス＝28.35グラム
• 1ポンド＝0.45359237キログラム

その他の測定単位

時間の単位は「秒」です。分（60秒）、時（60分または3600秒）の方が大きな単位です。1日を24時間と定義していますが、地球の自転が遅くなっています。この差は、ある年の終わりに閏秒と呼ばれるもので補正されます。1週間（7日）や1ヶ月も標準単位です。

貨幣に適用される計量単位のことを勘定単位といいます。これは通常、国が発行している通貨のことです。例えば、アメリカはドルを使用しています。1ドルは100セントです。イギリスはポンドを使います。各ポンドは100ペニーまたはペンスです。欧州連合はユーロを使用しています。ユーロには100セントがあります。

電気、磁気、放射線の単位は、科学者がそれらを測定する方法を学んだ19世紀にほとんどが発明されました。ほとんどの単位は元々は帝国単位でしたが、今日ではメートル法を使用するのが一般的になっています。