Что такое система СИ
⚡ Физика · 7 класс
Международная система единиц простыми словами: основные и производные единицы, приставки, таблица перевода в СИ и разбор задач.
Что такое система СИ в физике
СИ (Международная система единиц, от французского Système International) — это принятый во всём мире единый набор единиц измерения физических величин. В 7 классе главное знать её три основные единицы: метр (длина), килограмм (масса) и секунда (время), — а также правило: перед подстановкой в формулу все величины переводят в единицы СИ. Простыми словами, СИ — это «общий язык» измерений, благодаря которому результат опыта, записанный в России, поймут в Японии и Бразилии без пересчёта.
Зачем нужна единая система единиц
Раньше в разных странах длину мерили локтями, аршинами, футами, массу — разными фунтами и пудами, и даже «фунт» в Англии и во Франции был разным. Это вызывало путаницу в торговле и науке. В 1960 году учёные договорились о единой системе — СИ. С тех пор результат, полученный в одной лаборатории, сразу понятен инженерам всего мира; это критично, когда специалисты разных стран вместе строят самолёт или космическую станцию. Известен случай, когда межпланетный зонд был потерян из-за того, что одна команда считала в фунтах силы, а другая — в ньютонах.
Основные единицы СИ
В СИ семь основных единиц, через которые выражаются все остальные. В 7 классе используют три из них, но полезно видеть всю таблицу.
| Величина | Единица | Обозначение | Когда изучают |
|---|---|---|---|
| Длина | метр | м | 7 класс |
| Масса | килограмм | кг | 7 класс |
| Время | секунда | с | 7 класс |
| Температура | кельвин | К | 8 класс |
| Сила тока | ампер | А | 8 класс |
| Количество вещества | моль | моль | химия, 8 класс |
| Сила света | кандела | кд | старшие классы |
Производные единицы
Из основных единиц получают производные — они выводятся прямо из формул, связывающих величины. Скорость — это путь, делённый на время, поэтому её единица — метр в секунду. Некоторые производные единицы получили собственные имена в честь учёных.
| Величина | Формула | Единица СИ | Обозначение |
|---|---|---|---|
| Площадь | S = a · b | квадратный метр | м² |
| Объём | V = a · b · c | кубический метр | м³ |
| Скорость | v = S : t | метр в секунду | м/с |
| Плотность | ρ = m : V | килограмм на кубический метр | кг/м³ |
| Сила | F = m · g | ньютон | Н (1 Н = 1 кг·м/с²) |
| Давление | p = F : S | паскаль | Па (1 Па = 1 Н/м²) |
| Работа, энергия | A = F · s | джоуль | Дж (1 Дж = 1 Н·м) |
| Мощность | N = A : t | ватт | Вт (1 Вт = 1 Дж/с) |
Кратные и дольные приставки
Чтобы записывать очень большие и очень маленькие значения коротко, к единицам добавляют приставки. Кратные увеличивают единицу (кило-, мега-), дольные уменьшают (санти-, милли-, микро-).
| Приставка | Обозначение | Множитель | Пример |
|---|---|---|---|
| гига | Г | 1 000 000 000 | 1 ГВт = 10⁹ Вт |
| мега | М | 1 000 000 | 1 МПа = 10⁶ Па |
| кило | к | 1 000 | 1 км = 1000 м |
| гекто | г | 100 | 1 гПа = 100 Па |
| деци | д | 0,1 | 1 дм = 0,1 м |
| санти | с | 0,01 | 1 см = 0,01 м |
| милли | м | 0,001 | 1 мм = 0,001 м; 1 мг = 0,001 г |
| микро | мк | 0,000001 | 1 мкм = 10⁻⁶ м |
Перевод в СИ: главное правило 7 класса
Прежде чем подставлять величины в формулу, переведите их в основные единицы СИ — метры, килограммы, секунды. Иначе в формуле смешаются разные единицы и ответ окажется бессмысленным.
| Дано | В СИ | Как перевести |
|---|---|---|
| 5 км | 5000 м | · 1000 |
| 50 см | 0,5 м | : 100 |
| 25 мм | 0,025 м | : 1000 |
| 200 г | 0,2 кг | : 1000 |
| 3 т | 3000 кг | · 1000 |
| 2 мин | 120 с | · 60 |
| 1,5 ч | 5400 с | · 3600 |
| 72 км/ч | 20 м/с | : 3,6 |
| 2 л | 0,002 м³ | : 1000 |
| 0,8 г/см³ | 800 кг/м³ | · 1000 |
Запомните два самых частых перевода: км/ч → м/с делим на 3,6 (72 км/ч = 20 м/с), г/см³ → кг/м³ умножаем на 1000 (плотность воды 1 г/см³ = 1000 кг/м³).
Разбор задачи с переводом единиц
Задача. Поезд проехал 18 км за 15 минут. Найдите скорость в м/с. Переводим: 18 км = 18 000 м, 15 мин = 900 с. Скорость: v = 18 000 : 900 = 20 м/с (это 72 км/ч). Если бы мы разделили 18 на 15, получили бы 1,2 «километра в минуту» — единица, которой в СИ нет, и дальше такую скорость подставить в другие формулы не получится.
Задача. Брусок массой 400 г имеет объём 500 см³. Найдите плотность в кг/м³. Переводим: 400 г = 0,4 кг, 500 см³ = 0,0005 м³. Плотность: 0,4 : 0,0005 = 800 кг/м³. Проверка через г/см³: 400 : 500 = 0,8 г/см³ = 800 кг/м³.
Как записывать единицы правильно
- Обозначения пишут без точки: 5 м, 3 кг, 10 с (не «5 м.»).
- Между числом и единицей ставят пробел: 20 м/с.
- Единицы, названные в честь учёных, пишутся с большой буквы в обозначении и с маленькой в слове: 5 Н — пять ньютонов, 100 Па — сто паскалей.
- Приставку пишут слитно с единицей: км, мм, кПа.
Частые ошибки
- Подставлять в формулу сантиметры и граммы вместо метров и килограммов.
- Переводить км/ч в м/с умножением на 3,6 вместо деления.
- Путать дольные и кратные приставки: «милли» — тысячная, «кило» — тысяча.
- Считать СИ «единицей»: СИ — это система, а единицы — метр, килограмм, секунда.
- Писать «сек» и «мин» — в СИ обозначения «с» и «мин», а секунда — единственная единица времени СИ, минуты и часы лишь допускаются.
Кратко о главном
- СИ — Международная система единиц, единый «язык» измерений для всего мира.
- Основные единицы 7 класса: метр, килограмм, секунда; всего основных — семь.
- Производные единицы выводятся из формул: м/с, кг/м³, Н, Па, Дж, Вт.
- Приставки: кило — ·1000, санти — :100, милли — :1000.
- Перед расчётом всё переводят в СИ: км/ч : 3,6 → м/с; г/см³ · 1000 → кг/м³.