表面張力の単位 の意味|基本単位で表すと
答えが表面張力なら、右辺の単位は (= ) になっているはず。ならなければ、どこかが間違っています。
- 表面張力を言葉でどう言い表すか
- その言葉を単位に置き換えると、なぜ になるのか
表面張力とは? 言葉で意味をつかむ
表面張力とは 液面のふち 1 m あたりに働く、縮もうとする力。
言葉の式に出てくるそれぞれの言葉は、すでに単位がわかっている量です。言葉を単位に置き換えてみましょう。
言葉の通りに単位を並べるだけで、 が出てきました。
基本単位までたどる
言葉の式に出てきた量も、さらに言葉の式で分解できます。速度 → 加速度 → 力 → 表面張力 の順にたどると、すべて基本単位(m・kg・s・A・K・mol・cd)だけで表せます。
前提:速度・加速度・力の単位(知っていれば飛ばしてOK)
よくある間違い:同じ単位でも別の量
次の量は 表面張力 と次元 [M T⁻²] が同じです。単位が一致しても意味が違うことがあるので、検算のときは「何を表す量か」も確かめましょう。
表面張力が出てくる公式
- 表面張力:
- 表面張力とは、液面のふち 1 m あたりに働く、縮もうとする力。
- 言葉の式 表面張力 = 液面が縮もうとする力 ÷ 液面のふちの長さ を単位に置き換えると 。
- 基本単位だけで書くと 。
練習問題:分子と分母を見きわめる
問題文には単位が書いてあります。計算はしなくてかまいません。どの単位が分子(上)に、どの単位が分母(下)に来るかだけを考えて選んでください。
問1表面張力は「液面が縮もうとする力 ÷ 液面のふちの長さ」で求められます。「液面が縮もうとする力」[]、「液面のふちの長さ」[] のとき、表面張力の単位はどれ?
答えと解説
正解:A
かける量(液面が縮もうとする力)の単位が分子、割る量(液面のふちの長さ)の単位が分母に来ます。まとめると 。
問2表面張力 = 液面が縮もうとする力 ÷ 液面のふちの長さ です。「表面張力」[]、「液面のふちの長さ」[] のとき、「液面が縮もうとする力」の単位はどれ?
答えと解説
正解:D
言葉の式を「液面が縮もうとする力」について解き直すと「液面が縮もうとする力 = 表面張力 × 液面のふちの長さ」。単位を入れると = 。
問3表面張力 = 液面が縮もうとする力 ÷ 液面のふちの長さ です。「表面張力」[]、「液面が縮もうとする力」[] のとき、「液面のふちの長さ」の単位はどれ?
答えと解説
正解:B
言葉の式を「液面のふちの長さ」について解き直すと「液面のふちの長さ = 液面が縮もうとする力 ÷ 表面張力」。単位を入れると = 。