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中学生でもわかる単位換算[学校では詳しくならないけどぜひ理解して欲しい]

2021年03月23日理科

単位換算という言葉を知っていますか？

はいわかります。単位を変換していく操作のことですよね？

と答えれるのは理系のバックグランドがある人だけだと思います。

なぜなら、単位換算は工学や化学において必須のスキルだからです。

私の場合は学校が高専だったので一年次にめちゃくちゃ練習されられました。(なんたって単位がかかっていましたから、とことん鍛えました。)

普通高校では物理の授業で単位換算を習うのではないでしょうか？もしくは大学の物理か工学系の授業でです。

さっきから単位換算、単位換算と連呼していてなんのことかわからないです。

と思われるでしょう。

しかし、単位換算

実は小学生の時にやっているんです。

例えば、

1km = ? m
1g = ? mg
30 km/h = ? m/s

なんだ見覚えないですか？

小中学生はまだ記憶に新しいかもしれませんね。

そう、このように、単位を扱う操作のことを単位操作とよび、高校物理または理系の学校、大学で理論的に習います。小学生の時は感覚的に学習しますね。

習わないのにのかかわらずこの単位換算

非常に重要な操作なんです。

例えば、

中学生のみなさんが苦手としている圧力の計算とか仕事の計算とか、熱量の計算とか、速度の計算とか

この単位換算さえマスターすれば理科の計算がめちゃめちゃ簡単になるんです。

なぜなら、

公式を覚えなくてよくなる
数学の文章題で有利になる
理科の計算問題が得意になる

からです。

ぜひ、単位換算は中学生のうちにマスターしましょう。

本記事では単位換算についてじっくりと説明してみました。丁寧に解説するのでついてきてください。

単位の基本[基本事項]

そもそも単位とは？なんですか？

という質問にお答えしましょう。

単位とはメートルとかグラム、秒などものの尺度を表す基準のことを指します。

この世界は単位の世界というくらい単位であふれかえっています。

でも、単位の世界にもしっかりとした秩序(ちつじょ)や決まりがあるんです。ルールがないと、どのようにして単位について考えていけばいいかわかりませんからね。^^;

ここでは詳しく単位について話すよりも具体的な単位換算の方法について重きをおきたいので、単位の仕組み

SI基本単位
組立単位

については割愛しますね。

単位換算パターン1[接頭語の利用]

では、早速単位換算のやり方について説明していきますね。

1km = ? mm

さあ、この問題がわかる人はいるかな？

うーん、1kmをメートルだけに直すことはできるけど、この場合はミリメートルに直さないといけないんですよね？

そうそうなんです。この問題

一見パッと答えれそうですが、、一キロメートルを一メートルではなくて、一ミリメートルに直さないといけないんです。

さあ、わかるかな？

では、解説をしていきますね。

まずは、接頭語について理解を深めましょう。

接頭語とは、単位の前にくっついている

k(キロ)とはc(センチ)これらのことを接頭語と呼び、この接頭語を使うことで我々は数字を容易に利用できるようになっています。

例えば、「熊本から福岡まで1000000mの距離があるね」という人はいないですよね。

必ず、1000000mとは言わずに100kmというはずです。

ほら、このように単位の前につけて、数字を理解しやすく短縮記号みたいなものを接頭語というんですね。

k	1000
h	100
da	100
–	1
d	0.1
c	0.01
m	0.001

そのほかにも、みなさんの体重や身長でもこの接頭語は使われていますよね。

わいの身長180cmyや(どやー)

このとき、180cm

c：接頭語

m : 基本単位

接頭語とういうのはあくまでも単位を理解しやすくするために使われるもので、c(センチ)の場合は0.01のことだから

180cm = 180 ✖️ 0.01 = 1.8m

とも書けます。

では、先程の問題に戻りましょう。

1km = ? mm

これはこのようにして解きます。

1kmをmに直す。
mからmmに直す。

①

1km ＝ 1000m

ここは大丈夫でしょう。

次にこれを〇〇○mmに直していきます。

②

1mは100cm

1mは1000mmですよね。

そうすると1000mは

1000m = 1000✖️1000mm = 1000000mm

となります。

最初の方はなかなか理解できませんが、何個か問題を解くと慣れてきますよ。

単位換算パターン2

では、次の問題。

100km/時 = ? m/秒

さあ、この問題解けるかな？

ちなみに、この問題は小学5、6年生で習うようです。ちょうど二ヶ月前に小学生に教えました。

では、解説していきますね。

kmをmに直す。
時間を秒に直す。
計算をする

①

まずは、100km/時のkmをmに直していきましょう。

1km＝1000m

100km=100000m

になるのはわかりますか？

よって、

100km/時=100000m/時

となります。

②

次に、時間を秒に直していきましょう。

100000m/時

さあ、ここから時間を秒にします。

1時間=60分

60分＝60秒

ここから集中してくださいね。

一時間は60分そして、60分は60秒なので、、掛け算をします。

1時間＝60分✖️60秒=3600秒

となります。

すなわち、一時間は3600秒。

③

さあ、ここまでこればあとは筆算をするだけですよ。

①と②でそれぞれ単位換算しましたよね。

①100000m/時

②一時間=3600秒

①と②より、

100000m➗3600秒=27.78m/秒

となります。

100000m/3600秒のままではだめなので、割ってあげないといけません。

難しいように見えますが、一個一個計算していけばそれほど難しくないのが単位換算の特徴です。

理論よりも慣れ

ここまで二パターンの単位換算のやり方を説明してきました。文章での説明ですので伝わりにくいところが多々あったと思いますが、許してください。笑

説明を聞いてもわからないという方。

安心してください。

単位換算は慣れだと思います。笑

習ったばかりの頃は難しいかのように見えますが、、30問ほど解いていけば慣れてきます。

単位換算、、慣れる気がしません。単位と数字がごちゃごちゃしていて、、

慣れますよ。だって中三の因数分解あれは無意識で計算していませんか？解の公式もいつの間にか覚えていますよね？

確かに、因数分解はみただけれ答えが浮かび上がってきます。解の公式も問題をやり込めば、、いつの間にか公式を覚えています。

それと同じですよ。単位換算も問題を解いていけばパターンがしっかりと身についてきます。

問題

さあいくつか解いてみよう。

200m/秒 = ? km/時間

50cm= ？km

1m= ?mm

10cm3乗=?m3乗

※一番最後の問題は気をつけてくださいね。

これくらいの問題がみただけれスラスラと解ければいいですね。

えっ、、答えが欲しい？

答えはあえて載せません。

さあ、答えなしでも自信を持って解答できるようになろう。

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