Одиниці СІ, префікси і переведення одиниць
~15 хв · 8 розділів · 8 тестових запитань
Частина кар’єрної траєкторії Підготовка до НМТ 2027: Фізика — повний курс.
Переведення фізичних величин в одиниці СІ — базова навичка для розв'язання будь-якої задачі на НМТ. Ти навчишся користуватися десятковими префіксами від фемто до пета, переводити площу, об'єм, швидкість і складені одиниці, а також записувати числа в стандартному вигляді.
У фізиці, щоб результати дослідів і розрахунків були зрозумілі вченим усього світу, потрібна єдина мова вимірювань. Такою мовою стала Міжнародна система одиниць — скорочено СІ (від фр. Système International). Вона містить сім основних одиниць, з яких виводяться всі інші.
Сім основних одиниць СІ
Величина | Одиниця | Позначення |
|---|---|---|
Довжина | метр | м |
Маса | кілограм | кг |
Час | секунда | с |
Сила струму | ампер | А |
Термодинамічна температура | кельвін | К |
Кількість речовини | моль | моль |
Сила світла | кандела | кд |
Зверни увагу: кілограм — єдина основна одиниця, яка вже містить префікс «кіло». Тому масу, подану в грамах, обов'язково переводять у кілограми: 1 г = 10⁻³ кг.
Похідні одиниці СІ
Похідні одиниці утворюють множенням і діленням основних. Найважливіші з них, які знадобляться на НМТ:
Величина | Одиниця | Позначення | Вираз через основні |
|---|---|---|---|
Сила | ньютон | Н | кг · м/с² |
Енергія, робота | джоуль | Дж | Н · м = кг · м²/с² |
Потужність | ват | Вт | Дж/с = кг · м²/с³ |
Тиск | паскаль | Па | Н/м² = кг/(м · с²) |
Електричний заряд | кулон | Кл | А · с |
Напруга | вольт | В | Дж/Кл = кг · м²/(А · с³) |
Опір | ом | Ом | В/А = кг · м²/(А² · с³) |
Магнітна індукція | тесла | Тл | Н/(А · м) = кг/(А · с²) |
Частота | герц | Гц | 1/с |
Назви одиниць, що походять від прізвищ учених, пишуть з малої літери: ньютон, джоуль, паскаль. А от позначення — з великої: Н, Дж, Па. Позначення не відмінюють і крапку після них не ставлять. Наприклад: 10 Н, а не 10 н. або 10 Н.
Позасистемні одиниці, дозволені із СІ
Деякі одиниці не входять до СІ, але їх дозволено використовувати разом із нею:
хвилина (1 хв = 60 с) і година (1 год = 3600 с)
тонна (1 т = 10³ кг)
літр (1 л = 1 дм³ = 10⁻³ м³)
Запам'ятай: літр — не одиниця СІ. Якщо в задачі об'єм дано в літрах, перед підстановкою в формулу його обов'язково переводять у кубічні метри.
Градус Цельсія (°C) до позасистемних одиниць не належить: це похідна одиниця СІ зі спеціальною назвою. Зв'язок з кельвіном: T/К = t/°C + 273,15. У шкільних задачах зазвичай використовують наближення +273.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Фізичні величини бувають дуже великими (маса Землі ≈ 6 · 10²⁴ кг) або дуже малими (маса електрона ≈ 9,1 · 10⁻³¹ кг). Щоб не писати багато нулів, використовують десяткові префікси та стандартний вигляд числа.
Таблиця префіксів СІ
Префікс додають до назви одиниці, щоб змінити її в 10ⁿ разів. Ось повний перелік від фемто до пета — саме його ти побачиш у довідкових матеріалах НМТ:
Префікс | Позначення | Множник |
|---|---|---|
пета | П | 10¹⁵ |
тера | Т | 10¹² |
гіга | Г | 10⁹ |
мега | М | 10⁶ |
кіло | к | 10³ |
гекто | г | 10² |
дека | да | 10¹ |
деци | д | 10⁻¹ |
санти | с | 10⁻² |
мілі | м | 10⁻³ |
мікро | мк | 10⁻⁶ |
нано | н | 10⁻⁹ |
піко | п | 10⁻¹² |
фемто | ф | 10⁻¹⁵ |
Як замінити префікс множником
Правило просте: префікс — це множник. Замість префікса підставляємо відповідний степінь десятки:
250 мА = 250 · 10⁻³ А = 0,25 А
4,7 кОм = 4,7 · 10³ Ом = 4700 Ом
12 нКл = 12 · 10⁻⁹ Кл = 1,2 · 10⁻⁸ Кл
3 МДж = 3 · 10⁶ Дж = 3 000 000 Дж
Стандартний вигляд числа
Стандартний вигляд (науковий запис) ненульового числа — це запис у формі a · 10ⁿ, де 1 ≤ |a| < 10, а n — ціле число.
0,00032 = 3,2 · 10⁻⁴
45 000 = 4,5 · 10⁴
0,25 А = 2,5 · 10⁻¹ А
Дії зі степенями, які знадобляться:
10ᵐ · 10ⁿ = 10ᵐ⁺ⁿ
10ᵐ : 10ⁿ = 10ᵐ⁻ⁿ
(10ᵐ)ⁿ = 10ᵐⁿ
Регістр має значення! «м» (мале) — мілі (10⁻³), «М» (велике) — мега (10⁶). 1 мВт і 1 МВт відрізняються в 10⁹ разів. Коли «м» стоїть перед іншою одиницею — це префікс (мс — мілісекунда), а коли окремо — метр (м/с — метр за секунду).
Зворотне переведення
Якщо треба подати значення в СІ з префіксом, ділимо на множник префікса:
0,045 м = 0,045 : 10⁻³ мм = 45 мм
3,6 · 10⁶ Дж = 3,6 : 10⁶ МДж = 3,6 МДж
1500 В = 1500 : 10³ кВ = 1,5 кВ
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Коли одиниця має степінь (квадратний метр, кубічний сантиметр), множник префікса теж треба підносити до того самого степеня. Це найпоширеніше джерело помилок під час переведення одиниць.
Площа: квадратні одиниці
Якщо 1 см = 10⁻² м, то 1 см² — це квадрат зі стороною 1 см:
Аналогічно для інших префіксів:
1 мм² = (10⁻³ м)² = 10⁻⁶ м²
1 км² = (10³ м)² = 10⁶ м²
Приклад: площа поперечного перерізу дроту 2,5 мм². В одиницях СІ це 2,5 · 10⁻⁶ м².
Об'єм: кубічні одиниці
Для кубічних одиниць множник підносять до третього степеня:
1 см³ = (10⁻² м)³ = 10⁻⁶ м³
1 мм³ = (10⁻³ м)³ = 10⁻⁹ м³
Літр і мілілітр:
1 л = 1 дм³ = (10⁻¹ м)³ = 10⁻³ м³
1 мл = 1 см³ = 10⁻⁶ м³
Приклад: 250 см³ води. В одиницях СІ це 250 · 10⁻⁶ м³ = 2,5 · 10⁻⁴ м³.
Швидкість: км/год ↔ м/с
Переведення швидкості з км/год у м/с — одне з найчастіших завдань. Розберімо логіку:
Звідси просте правило:
щоб перевести км/год у м/с — поділи на 3,6
щоб перевести м/с у км/год — помнож на 3,6
Корисні орієнтири:
км/год | м/с |
|---|---|
36 | 10 |
54 | 15 |
72 | 20 |
90 | 25 |
108 | 30 |
Метод підстановки для будь-якої складеної одиниці
Універсальний спосіб: кожну одиницю заміни її значенням у СІ.
Густина: 1 г/см³ = 10⁻³ кг / 10⁻⁶ м³ = 1000 кг/м³. Саме тому густина води 1000 кг/м³.
Енергія: 1 кВт · год = 10³ Вт · 3600 с = 3,6 · 10⁶ Дж. Це стандартне переведення для побутових лічильників.
Зведемо ключові співвідношення в таблицю:
Складена одиниця | Значення в СІ |
|---|---|
1 г/см³ | 1000 кг/м³ |
1 кВт · год | 3,6 · 10⁶ Дж |
1 км/год | 1/3,6 м/с ≈ 0,278 м/с |
1 л | 10⁻³ м³ |
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Розгляньмо типові завдання на переведення одиниць, які трапляються в НМТ. Кожне розв'яжемо покроково.
Приклад 1. Швидкість автомобіля
Автомобіль рухається зі швидкістю 54 км/год. Запиши швидкість у метрах за секунду.
Розв'язання: Щоб перевести км/год у м/с, ділимо на 3,6: 54 : 3,6 = 15. Отже, 54 км/год = 15 м/с.
Відповідь: 15.
Чому не 194,4? Той, хто помножив 54 на 3,6, отримав 194,4 — це переведення м/с у км/год, а не навпаки.
Приклад 2. Площа дроту
Площа поперечного перерізу дроту 2,5 мм². Яке її значення в одиницях СІ?
Розв'язання: 1 мм = 10⁻³ м, тому 1 мм² = (10⁻³ м)² = 10⁻⁶ м². Отже, 2,5 мм² = 2,5 · 10⁻⁶ м².
Відповідь: 2,5 · 10⁻⁶ м².
Типові помилки: 2,5 · 10⁻³ м² — префікс не піднесено до квадрата; 2,5 · 10⁻⁴ м² — так переводили б см²; 2,5 · 10⁻⁹ м² — так переводили б мм³.
Приклад 3. Об'єм води
У посудину налили 250 см³ води. Який це об'єм у м³?
Розв'язання: 1 см = 10⁻² м, тому 1 см³ = (10⁻² м)³ = 10⁻⁶ м³. Отже, 250 см³ = 250 · 10⁻⁶ м³ = 2,5 · 10⁻⁴ м³.
Відповідь: 2,5 · 10⁻⁴ м³.
Типові помилки: 2,5 м³ — множення на 10⁻² замість 10⁻⁶; 0,25 м³ — множення на 10⁻³ (як для літрів); 2,5 · 10⁻⁷ м³ — множення на 10⁻⁹.
Приклад 4. Вираз паскаля через основні одиниці
Яка комбінація основних одиниць СІ дорівнює 1 Па?
Розв'язання: Паскаль — одиниця тиску: 1 Па = 1 Н/м². Ньютон — це кг · м/с². Отже, 1 Па = (кг · м/с²) / м² = кг/(м · с²).
Відповідь: кг/(м · с²).
Чому не інші варіанти? кг · м/с² — це ньютон; кг · м²/с² — це джоуль; кг · м²/с³ — це ват.
Приклад 5. Електроенергія чайника
Чайник спожив 0,5 кВт · год електроенергії. Скільки це мегаджоулів?
Розв'язання: 1 кВт · год = 10³ Вт · 3600 с = 3,6 · 10⁶ Дж. Отже, 0,5 кВт · год = 0,5 · 3,6 · 10⁶ Дж = 1,8 · 10⁶ Дж. Відповідь у мегаджоулях: 1,8 · 10⁶ Дж = 1,8 МДж.
Відповідь: 1,8.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Навіть якщо ти добре знаєш теорію, під час переведення одиниць легко припуститися механічної помилки. Ось найпоширеніші пастки, які варто знати заздалегідь.
Переведення см³ у м³ множенням на 10⁻² (як см у м) замість 10⁻⁶. Наприклад, 250 см³ = 250 · 10⁻⁶ м³ = 2,5 · 10⁻⁴ м³, а не 2,5 м³. Те саме з см²: 1 см² = 10⁻⁴ м², а не 10⁻² м².
Множення км/год на 3,6 замість ділення, переводячи в м/с. 54 км/год ≠ 194,4 м/с. Правильно: 54 : 3,6 = 15 м/с. Запам'ятай: ділимо на 3,6, коли йдемо від км/год до м/с.
Плутанина м (мілі) і М (мега). Мала літера «м» — це 10⁻³, велика «М» — 10⁶. 1 мВт (міліват) і 1 МВт (мегават) відрізняються в 10⁹ разів. Також легко сплутати мк (мікро, 10⁻⁶) і м (мілі, 10⁻³).
Літр — не одиниця СІ. Якщо в задачі об'єм дано в літрах, а густина — у кг/м³, обов'язково переведи літри в кубічні метри (1 л = 10⁻³ м³). Підстановка літрів у формулу дасть неправильний результат.
Маса в грамах замість кілограмів. Кілограм — основна одиниця СІ, тому масу завжди підставляють у формули в кілограмах. 1 г = 10⁻³ кг, 1 т = 10³ кг.
Помилки в діях зі степенями. Наприклад, 10⁻³ · 10⁻⁶ = 10⁻⁹, а не 10¹⁸ чи 10⁻³. Коли множиш степені з однаковою основою, показники додаються: (−3) + (−6) = −9.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Переведення одиниць — наскрізна вимога всього тесту НМТ з фізики. Програма ЗНО (на якій базується НМТ) прямо вказує: учень повинен правильно визначати й використовувати одиниці фізичних величин.
Довідкові матеріали НМТ-2026 містять таблицю префіксів СІ від фемто (10⁻¹⁵) до пета (10¹⁵). Це означає, що тобі не треба пам'ятати всі множники напам'ять — але треба вміти швидко знайти потрібний рядок і правильно застосувати його.
Особливості завдань № 17–22
У задачах № 17–22 (розрахункові задачі, 0 або 2 бали, без часткових балів) одиницю відповіді вказано в умові. Помилка в переведенні одиниць дає 0 балів навіть за правильного ходу розв'язання. Наприклад, якщо ти правильно застосував закон Ома, але підставив силу струму в міліамперах замість амперів — відповідь буде неправильною.
Як влаштовані числа в демо-2026
У демонстраційному варіанті НМТ-2026 потрібні сталі дано в умові (швидкість світла в № 13, елементарний заряд у № 14, π² = 10 у № 18). Числа підібрано так, щоб обчислення були зручними без калькулятора — це означає, що зручно рахувати в стандартному вигляді a · 10ⁿ.
Стратегія виконання
Крок 1. Випиши всі дані з умови в одиницях СІ. Якщо швидкість дано в км/год — переведи в м/с. Якщо масу дано в грамах — переведи в кілограми. Якщо площу дано в см² — переведи в м².
Крок 2. Підстав значення в робочу формулу й виконай обчислення.
Крок 3. Наприкінці переведи результат в одиницю, яку вимагає умова задачі (наприклад, з джоулів у кілоджоулі або мегаджоулі).
Порада: привчи себе до єдиного шаблону — спочатку «СІ-фікація» всіх даних, потім формула, потім переведення відповіді. Це зменшить ризик механічної помилки в умовах обмеженого часу.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Чому кілограм — основна одиниця, хоча в ньому є префікс «кіло»?
Історично склалося так, що еталон маси виготовили саме як кілограм, а не грам. Коли створювали систему СІ, кілограм уже був загальноприйнятим еталоном, тому його залишили основною одиницею, незважаючи на префікс. Це єдиний виняток: усі інші основні одиниці префіксів не мають. Тому масу в грамах обов'язково переводять у кілограми (1 г = 10⁻³ кг) перед підстановкою в формули.
Чи обов'язково переводити все в СІ, якщо відповідь треба дати в кілоджоулях?
Так, обов'язково. Спочатку переведи всі дані в основні одиниці СІ (метри, кілограми, секунди, ампери тощо), виконай обчислення, а потім переведи результат у потрібну одиницю (наприклад, з джоулів у кілоджоулі, поділивши на 10³). Якщо цього не зробити, числовий коефіцієнт у формулі може виявитися неправильним.
Як швидко перевести км/год у м/с без калькулятора?
Поділи число на 3,6. Найзручніше запам'ятати кілька орієнтирів: 36 км/год = 10 м/с, 54 км/год = 15 м/с, 72 км/год = 20 м/с, 90 км/год = 25 м/с, 108 км/год = 30 м/с. Якщо число не кратне 3,6, спочатку поділи на 3, а потім на 1,2 — це те саме, що поділити на 3,6.
Чому 1 см² дорівнює 10⁻⁴ м², а не 10⁻² м²?
Бо 1 см = 10⁻² м, а площа — це довжина в квадраті. Коли підносимо до квадрата (10⁻² м)², множник теж підноситься до квадрата: (10⁻²)² = 10⁻⁴. Якби ми просто замінили см на 10⁻² м без піднесення до квадрата, то отримали б 10⁻² м² — але це площа смужки 1 см × 1 м, а квадрат 1 см × 1 см у 100 разів менший за таку смужку: 10⁻⁴ м².
Чи є таблиця префіксів у довідці на НМТ?
Так, довідкові матеріали НМТ-2026 містять таблицю десяткових префіксів СІ від фемто (10⁻¹⁵) до пета (10¹⁵). Ти зможеш скористатися нею під час тесту, тому не обов'язково пам'ятати всі множники напам'ять. Однак радимо добре вивчити найуживаніші: мілі (10⁻³), мікро (10⁻⁶), нано (10⁻⁹), кіло (10³), мега (10⁶), гіга (10⁹), бо саме вони трапляються найчастіше.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
7 основних одиниць СІ: м, кг, с, А, К, моль, кд; інші одиниці СІ — похідні, а хвилина й літр — позасистемні
префікс замінюють множником: н = 10⁻⁹, мк = 10⁻⁶, м = 10⁻³, с = 10⁻², к = 10³, М = 10⁶
у см² і см³ множник префікса підносять до степеня: 10⁻⁴ м², 10⁻⁶ м³
1 л = 10⁻³ м³; 1 км/год = 1/3,6 м/с
дуже великі й малі числа — у стандартному вигляді a · 10ⁿ
дані — у СІ перед підстановкою, відповідь — в одиниці з умови
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Перевірте себе на цьому юніті
Спробуйте ці 5 запитань — оберіть відповідь, щоб побачити, чи ви праві й чому. Приєднайтеся, щоб пройти повний тест юніту, який іде в глибину по цьому юніту.
1. У посудину налили 250 см³ води. Який об'єм води в кубічних метрах (м³)?
2. Площа поперечного перерізу дроту дорівнює 2,5 мм². Якому значенню в одиницях СІ (м²) вона відповідає?
3. Яка з перелічених одиниць належить до основних одиниць Міжнародної системи (СІ)?
4. Яка комбінація основних одиниць СІ відповідає 1 паскалю (Па)?
5. Сила струму в колі становить 250 мА. Чому дорівнює ця сила струму в амперах (А)?
Це лише дрібка самоперевірки — повний тест юніту йде в глибину й використовує всі 8 запитань цього юніта і точно визначає, що вивчати.
Приєднатися, щоб пройти тест