単位は必要か。（大学入試）

25日大学入試です。
物理のテストを受ける際に回答には単位は必要でしょうか？推測ですが単位を書けという表記がないと思います。きちんとかけていれば問題ないのですが、なくても良いものに間違った単位を書いてしまって減点されては話になりません。

詳細をご存知の方お願いします。

No.7 ベストアンサー 回答者： siegmund 回答日時： 2005/02/24 13:23

siegmund です．

> 仕事の単位はJ（ジュール）を使いますよね。
> そのときNm（ニュートンメートル）とするのは間違いでしょうか？

間違いではありませんが，まず見ませんね．
それは以下のような理由によります．

仕事とエネルギーは同じ類の物理量ですから(下記の◎も参照して下さい)，
どちらも [J] (ジュール)を使います．
基本単位で書けば
(1)　　[J] = [kg・m^2・s^{-2}]
ですし((1/2)mv^2 とか mgh とか考えればわかりますよね)，力の [N] (ニュートン)の方は
(2)　　[N] = [kg・m・s^{-2}]
です(例えば，F=ma など思い出せばいい)．
ですから，
(3)　　[J] = [Nm]
は正しいのですが，仕事(エネルギー)の単位にはわざわざ [J] という別名をつけてあるので，
普通は [Nm] とはしません．

例えば，プランク定数は
(4)　　h = 6.63×10^{-34} [J・s]
と書きますが，これは [J・s] という単位に特に別名がないからです．
(5)　　[J・s] = [kg・m^2・s^{-1}]
ですから，(5)の右辺の書き方でもいいのですが，
エネルギーに時間を掛けた量というところにプランク定数の物理的意味があるので，
通常 [J・s] と書きます．

じゃ，単位の書き方の指定がないときに 2.4 [Nm] としたら減点されるか．
まあ，恐らく減点はないと思います．
少なくとも，私が出題者(たいてい採点基準の最終決定権をもっている)なら，
「多少，筋が悪いけれど，合っているならＯＫ，減点なし」です．


◎ 本当はちょっと意味が微妙です．「同じ次元の物理量」というのが正しい言い方です．
「次元」とは２次元，３次元というような意味ではありません．
「同じ次元の物理量」とは，同じ単位を持っている物理量，と思っても結構です(今のところは)．

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元の質問ですが，
> なくても良いものに間違った単位を書いてしまって減点されては話になりません。
単位のある量に単位をつけなかったのに減点なしはありえません，
また，単位が間違っていたのが単位なしより減点が多いというのもまず考えられません．
私の入試採点経験では，加速度の値を書かせる小問(５点)で
○ 単位が [m・s^{-1}] になっていた．
「速度の単位になってるのどうします？」
「う～ん，単位書こうという意識はあるんですよね，そこを評価して２点やりますか」
○ 単位なし
「単位がないやつは？」「あ，それは全然ダメ，話にならないです．零点」
の類は何度もあります．

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試験のご健闘を祈ります．

この回答へのお礼

皆さん回答有難うございました。本日試験が終了しました。得意科目だった物理だったのですが見事にへまをしてしまいました。緊張したというか。とりあえず結果を待ちます。

お礼日時：2005/02/25 17:58

No.6 回答者： siegmund 回答日時： 2005/02/22 23:39

siegmund と申します．

大学で物理の研究と教育をやっています．

具体的数値で答える場合は単位は必須です
(もちろん，比重のように単位のない量もあります)．
単位がなければ誤答と言っても過言ではありません．
答：2.2
2.2 [kg] なの？ 2.2 [g] なの？ 2.2 [m] なの？ 2.2 [Ω] なの？
全然分かりません．
単位を書かなくてもよいと思っている時点でもう全然ダメ，
話になりません．
もちろん，解答用紙に単位が指定されていたりしたら，
換算も必要です．

文字式の場合はもう少し微妙です．
例えば，
(1)　　F = ma
という運動方程式では，首尾一貫した単位系を用いる限り，
式の表現と単位系は関係がありません．
MKS(m, kg, s)でも cgs(cm, g, s)でも尺貫法でもヤードポンド法でも，
表現は同じです．
したがって，特に単位の指定がなければ単位を書く必要はありません．
問題によっては，質量 m [kg]，加速度 a [ms^{-2}]
などどいう書き方をすることもあります．
このような場合は F [N] と書くべきです．

要約すると k_train_9999さん，taro-cat さんと全く同意見です．
他の方々も単位は必要という点では同じですね．

実際の大学入試採点では，問題の構成や，平均点をどの程度にしたいか，
などで単位がない場合(単位が間違っている場合)の減点が決まるでしょう．
私の経験では，どの程度の減点にするか採点者間でよく議論になります．
しかし，具体的数値に必要な単位がないものに対して減点なしは
考えられません．
最悪の場合，零点もありえます．

大学の学内試験では，必要な単位のないものは私は零点にしています．
また，物理実験で測定結果を持ってきた学生が必要な単位を書いていない場合は
もう一度書き直させます．
それくらい，単位は大切だと思ってください．

昔から，「単位を書かない学生は単位が取れないよ」と言われています．
う～，おやじギャグですね～(^^;)

この回答へのお礼

皆さん回答有難うございます。試験前日ですので一つずつお礼することができません。
追加質問の形になるのですが。仕事の単位はJ（ジュール）を使いますよね。そのときNm（ニュートンメートル）とするのは間違いでしょうか？

お礼日時：2005/02/24 12:37

No.5 回答者： k_train_9999 回答日時： 2005/02/22 23:20

まず、問題文にどう書いてあるかでしょう

例えば　内部抵抗の無視できる起電力Ｅの電池、抵抗値Ｒの抵抗、電気容量Ｃのコンデンサーとスイッチを直列につないだ。この際スイッチを閉じた瞬間この回路に流れる電流Ｉを求めよ。
　この場合は単位を指定していませんから
　答）Ｉ＝Ｖ／Ｒとしていいです。
但しこの文章が
内部抵抗の無視できる起電力Ｅ（Ｖ）の電池、抵抗値Ｒ（Ω）の抵抗、電気容量Ｃ（Ｆ）のコンデンサーとスイッチを直列につないだ。この際スイッチを閉じた瞬間この回路に流れる電流を求めよ。
　の場合は単位が指定してあるから
　電流をＩすると　Ｉ＝Ｖ／Ｒ（Ａ）と答える必要があると思いますが。
　受験では大体どこの予備校、塾でもこのように指導すると思いますが。

No.4 回答者： rey-aw 回答日時： 2005/02/22 22:03

Ｋｇ．Ｎなのか、ワットで計算したか、ジュール換算したか、本人は、説明の義務があります。

回答はひとつではありません。
また、単位はも一つではありません。
単位を書けという表記がないと言う意味はこう言う意味です。

高校ではありません。
Ｋｇ．Ｎでしか計算出来ない人間ばかりを対象に試験は作成されてはいません。

No.3 回答者： taro-cat 回答日時： 2005/02/22 22:01

こんにちは。

高校で理科を教えている者です。

基本的には、次の通りになります。
(1)問題文に数値が与えられている場合は、単位は
　必要です。
　＜例＞質量1.0kgの物体に働く重力は？
　　　　　1.0kg*9.8m/s^2=9.8N
(2)問題文の値が文字(記号)で与えられていて、単
　位がある場合は、単位が必要です。
　＜例＞質量ｍ(kg)の物体に働く重力は？
　　　　　ｍ(kg)*ｇ(m/s^2)=ｍｇ(N)
(3)問題文の値が文字(記号)で与えられていて、単
　位が無い場合は、単位は不要です。
　＜例＞質量ｍの物体に働く重力は？
　　　　　ｍ*ｇ=ｍｇ

No.2 回答者： asako_ts 回答日時： 2005/02/22 21:34

必要です。

当たり前です(定量的な問題の場合ね)。
自然科学ってそういうものです。

定性的な議論の場合はいらないケースもあるけど。
(fを力、mを質量、aを加速度と明記して f∝ma って述べるような場合ね。)

No.1 回答者： acacia7 回答日時： 2005/02/22 21:18

常に単位は書くべきです。

計算途中の単位も確認していれば，
最終的な単位は間違えませんし，
計算そのもののチェックになります。