تبدیل واحدهای اندازه گیری
تبدیل کردن مقدار یک کمیت فیزیکی از یک واحد دیگر یک نوع محاسبه علمی بسیار متداول است. اولین مرحله در این محاسبات، یافتن رابطه میان این دو واحد است. واحدها ممکن است تنها با توان 10 به یکدیگر مربوط باشند که با پیشوند نشان داده می شود.
تبدیل یکا چیست؟
برای اینکه بدرستی درک کنید تبدیل یکا به چه معناست نیاز هست که کمی مقدمه بگیم و یک یادآوری از علوم هفتم و هشتم داشته باشیم…
هر متر چند سانتی متر ؟ | هر یک متر معادل 100 سانتی متر هست |
هر کیلوگرم چند گرم هست ؟ | هر کیلوگرم معادل 1000 گرم است |
به سوالات بالا دقت کنید ، سوالات ساده ای که مبنای خیلی از سوالات فیزیکی هستش ، هر متر چند سانتی متر هست؟ پاسخ این هستش که هر متر معادل 100 سانتی متر هست ، به تبدیل هایی از این دست یعنی تبدیل متر به سانتی متر یا تبدیل کیلوگرم به گرم تبدیل واحد (تبدیل یکا) گفته می شود که به نظر من اولین قدم و مهم ترین قدم برای شروع فیزیک یادگیری صحیح و کامل مبحث تبدیل واحد (تبدیل یکا) هست.😊
پیشوندهای مهم در تبدیل واحدهای فیزیک
به مثال ساده ای که در قسمت قبل گفتیم یکبار دیگه خوب دقت کنید ، هر کیلوگرم چند گرم هست؟ اگه دقت کرده باشین پیشوند کیلو از کنار واحد گرم حذف شد و پرسیده شد که هر کیلو”>گرم چند گرم هست یعنی در هر دو حالت داریم در مورد واحد جرم صحبت می کنیم ، یکبار بر حسب کیلوگرم یکبار بر حسب گرم ، خب حالا وقت اون رسیده که ضربه اصلی رو به این مبحث بزنیم و توضیح نهایی رو خدمتتون ارائه کنیم ، تبدیل یکا در فیزیک یعنی حذف یا اضافه شدن پیشوند از واحدهایی مثل جرم ، زمان ، مسافت ، انرژی ، چگالی و …
یعنی بصورت مثال در سوالات فیزیکی از شما خواسته میشه که 900 سانتی متر مربع رو به متر مربع تبدیل کنید که تو این حالت در واقع پیشوند سانتی از کنار متر در حال حذف شدن هست و اما سوال مهمی که این وسط پیش میاد این هستش که پیشوندهای مهم در فیزیک چی هست؟ کدوم پیشوندها رو دانش آموزان باید حفظ کنند ؟ پاسخ این سوال در کتاب فیزیک دهم گفته شده و خلاصه پیشوندهای مهم برای امتحانات نهایی و کنکور رو می تونید در جدول زیر ببینید
پیکو | نانو | میکرو | میلی | سانتی | دسی | |
p | n | μ | m | c | d | نماد پیشوند |
10-12 | 10-9 | 10-6 | 10-3 | 10-2 | 10-1 | معنای پیشوند |
ترا | مگا | گیگا | کیلو | هکتو | دکا | |
T | M | G | k | H | da | نماد پیشوند |
1012 | 109 | 106 | 103 | 102 | 101 | معنای پیشوند |
در جداول بالا هر پیشوند معرف یک عدد هستش ، بصورت مثال پیشوند کیلو یعنی 103 یا به عنوان یک مثال دیگه پیشوند سانتی یعنی 2-10 ، اینهای پیشوندهایی هستند که در زندگی روزمره خیلی ازشون استفاده می کنیم و برای ما آشنا و ملموس هستش اما غیر از این پیشوندهایی که گفتیم پیشوندهای متفاوت دیگه ای وجود داره که به اونها در جدول زیر اشاره می کنیم….
پی نوشت : پیشوندهایی رو که در جدول بالا می بینید حفظ کنید یا اینکه روی یک کاغذ بنویسید
دسته بندی تبدیل واحدها (تبدیل یکا)
برای اینکه تو سوالات دچار خطا نشیم و بتونیم به سادگی تبدیل واحدهارو با سرعت بالا حساب کنیم ، سوالات تبدیل یکا رو به 3 دسته مختلف براتون دسته بندی کردم
⭐حذف پیشوندها ( مثل حذف کیلو در مثال بالا )
⭐اضافه شدن پیشوندها ( درون درسنامه آموزش تبدیل واحد فیزیک دهم (اضافه شدن پیشوند) در این مورد صحبت خواهیم کرد )
⭐حذف و اضافه شدن پیشوندها به صورت همزمان ( این مورد رو هم درون درسنامه آموزش تبدیل واحد فیزیک دهم (اضافه شدن پیشوند) توضیح میدیم )
حذف پیشوندها ( تبدیل واحد نوع اول )
ساده ترین مدل تبدیل واحدها در فیزیک حذف شدن پیشوندهای فیزیکی هست که در این دسته یک پیشوند قبل از واحد مورد نظر وجود داره و این پیشوند در حال حذف شدن است. به مثال زیر دقت کنید تا بیشتر متوجه مطلب بشین ( توجه سانتی یعنی 2-10)
۱۳۵ cm = ?? m
مثال بالا رو باید اینجوری بخونین که 135 سانتی متر معادل چند متر هست ، در مثال فوق پیشوند سانتی باید حذف بشه و معادل اون قرار گیرد که در این صورت جواب نهایی به صورت زیر در می آید.
۱۳۵ cm = 135 × 10-2 m
در ضمن لازم است که یکاها و پیشوند های معروف رو شناخته و بدرستی حفظ کنید برای اینکه درک بیشتری نسبت به آنچه گفته شد پیدا کنید کافی هست که فیلم آموزشی تبدیل واحد نوع اول رو بصورت رایگان پایین همین نوشته مشاهده کنید.
اضافه شدن پیشوند ( تبدیل واحد نوع دوم و سوم )
در مثالهای بالا فقط حالتی بررسی شد که پیشوند سمت چپ بوده و در حال حذف شدن بود که در حقیقت ساده ترین مدل تبدیل یکا بود ، حالا اگه بخواهیم مساله ای رو تحلیل کنیم که در اون مساله پیشوند به یک واحد اضافه بشه و یا اینکه بصورت همزمان یک پیشوند حذف و پیشوند دیگه ای اضافه بشه کمی تحلیل مستله پیچیده تر میشه ( بصورت مثال پیشوند میلی حذف بشه و پیشوند میکرو اضافه بشه ) برای حل این مدل از سوالات باید آموزش تبدیل واحد فیزیک دهم (اضافه شدن پیشوند) رو ببینید.
تبدیل واحد ویژه دانشجویان رشتههای مهندسی
اگه دانشجوی رشتههایی مثل مهندسی مکانیک یا مهندسی عمران و… هستین، نیاز هست که با پیشوندهای بیشتری آشنا بشین که برای مطالعه بیشتر و کسب اطلاعت بیشتر میتوانید سایت ویکی پدیا رو تو این زمینه بررسی کنید. نکته مهمی که اکثر دانشجویان مهندسی باید بدونند این نکته هستش که علاوه بر سیستم SI سیستم CGS هم در رشتههای مهندسی کاربرد زیادی داره که تو این سیستم فاصله و طول انواع لولهها و کانالها و… رو بر حسب فوت و اینچ بیان میکنند، بنابراین خیلی مهم هستش که مهندسین عزیز با این مدل اندازه گیریها هم آشنا باشند.
جدول تبدیل واحدها
یک کیلوگرم = 1000 گرم | برای تبدیل کیلوگرم به گرم عدد مربوط را در 1000 ضرب می کنیم. |
یک متر= 100 سانتی متر | برای تبدیل متر به سانتی متر عدد مربوط را در 100 ضرب می کنیم |
یک متر= 1000 میلی متر | برای تبدیل متر به میلی متر عدد مربوط را در 1000 ضرب می کنیم. |
یک سانتی متر= 10 میلی متر | برای تبدیل سانتی متر به میلی متر عدد مربوط را در 10 ضرب می کنیم. |
یک هکتار= 10000 متر مربع | برای تبدیل هکتار به متر مربع عدد مربوط را در 10000 ضرب می کنیم. |
یک کیلومتر= 1000 متر | برای تبدیل کیلومتر به متر عدد مربوط را در 1000 ضرب می کنیم. |
یک لیتر= 1000 سانتی متر مکعب | برای تبدیل لیتر به سانتی متر مکعب عدد مربوط را در 1000 ضرب می کنیم. |
یک سی سی= 30 قطره | برای تبدیل سی سی به قطره عدد مربوط را در 30 ضرب می کنیم. |
یک کیلومتر مربع= 100 هکتار | برای تبدیل کیلومتر مربع به هکتار عدد مربوط را در 100 ضرب می کنیم. |
یک تن= 1000 کیلوگرم | برای تبدیل کیلوگرم به تن عدد مربوط را بر 1000 تقسیم می کنیم. |
در گزینههای زیر، کدام تبدیل یکا درست نیست؟
1 ) 1gLit=1kgm3
“>1gLit=1kgm3
4mm3s=2/4cm3min
“> 2 ) 4mm3s=2/4cm3min
3 ) 2μm2=2×106nm2
“>2μm2=2×106nm2
4 ) 10Lits=3/6×107mLh
“>10Lits=3/6×107mLh
پاسخ تشریحی :
با یک خطکش ضخامت جسمی را (3/24±0/05)cm
“>(3/24±0/05)cm
اندازهگیری کردهایم. دقت اندازهگیری این خطکش کدام است؟
1 ) 0/01cm
“>0/01cm
1mm
“> 2 ) 1mm
3 ) 1cm
“>1cm
4 ) 0/1mm
“>0/1mm
پاسخ تشریحی : پاسخ 2 صحیح است
برای یک وسیله اندازهگیری مثل خطکش دقت اندازهگیری دو برابر خطای آن است.
شکل زیر شناوری تخم مرغ در سه ظرف مختلف را نشان میدهد. کدام گزینه در مورد مایعات در سه ظرف درست است؟
1 ) ظرف (1) آب خالص، ظرف (2) آب نمک غلیظ و ظرف (3) آب نمک رقیق است.
2 ) ظرف (1) آب خالص، ظرف (2) آب نمک رقیق و ظرف (3) اب نمک غلیظ است.
3 ) ظرف (1) آب نمک غلیظ، ظرف (2) آب نمک رقیق و ظرف (3) آب خالص است.
4 ) ظرف (1) آب نمک غلیظ، ظرف (2) آب خالص و ظرف (3) آب نمک رقیق است.
پاسخ 1 صحیح است
کمیتهای جریان الکتریکی، تندی، مسافت و جابه جایی به ترتیب جزء کدام دسته از کمیتهای فیزیکی هستند؟
1 ) نردهای – برداری – نردهای – برداری
2 ) نردهای – برداری – برداری – برداری
3 ) نردهای – نردهای – نردهای – برداری
4 ) نردهای – نردهای – برداری – برداری
پاسخ 4 صحیح است
پاسخ تشریحی :
نکتۀ
مهم: کمیتهاي اصلی نردهای هستند جریان الکتریکی نردهای (کمیت اصلی)
تندی: (اندازه سرعت) نردهای است. مسافت: مقداری که متحرک طی میکند، نردهای است.
جابه جایی: برداری است که از جای قبلی شروع میشود و به جای فعلی ختم میشود. (برداری)
دقت اندازه گیری دماسنج زیر را پیدا کنید؟
1 ) 1/0
2 ) 0/01
3 ) 1
4 ) 0/1
پاسخ 4 صحیح است
کدام یک از کمیت های زیر همگی کمیت اصلی هستند؟
1 ) طول – جرم – زمان
2 ) دما – مقدار ماده – وزن
3 ) مقدار روشنایی – دما – تندی
4 ) شدت روشنایی – مقدار ماده – شتاب
پاسخ 1 صحیح است
هنگام مدلسازی یک پدیدهی فیزیکی کدام گزینه درست است؟
1 ) اثرهای کلی را نادیده بگیریم.
2 ) مثلا نیروی جاذبه را نادیده بگیریم.
3 ) اثرهای جزئی را نادیده بگیریم.
4 ) هم اثرهای کلی را نادیده بگیریم و هم اثرهای جزئی را نادیده بگیریم.
پاسخ3 صحیح است
با ترازویی که دقت آن 0/1 گرم است، جرم جسمی را اندازه گرفتهایم. کدام مقدار نمیتواند گزارش نتیجه این اندازه گیری بر حسب گرم باشد؟
1 ) 32/0
2 ) 32/09
3 ) 32/5
4 ) 32/9
پاسخ2 صحیح است
در کدام گزینه همه یکاها مربوط به کمیتهای اصلی هستند؟
1 ) ثانیه، مول و کلوین
2 ) کیلوگرم، متر و وات
3 ) آمپر، شمع و نیوتون
4 ) پاسکال، نیوتون و متر
پاسخ1 صحیح است
برای توصیف کمیتهای دما و فشار خون یک بیمار به ترتیب چه نوع کمیتهایی استفاده میشود؟
1 ) نردهای – نردهای
2 ) نردهای – برداری
3 ) برداری – نردهای
4 ) برداری – برداری
پاسخ 1 صحیح است
فاصلهی دو ستاره از یکدیگر ۵۵ سال نوری است. تخمین مرتبهی بزرگی این فاصله بر حسب متر، چقدر است؟ (سرعت انتشار نور در خلأ 3×108msاست.)
1 ) 1011
2 ) 1014
1017
4 ) 1020
پاسخ تشریحی :
یک سال نوری مسافتی است که نور طی یک سال میپیماید. نور در هر ثانیه 3×108 متر در خلأ طی میکند.
55Ly=5/5×101Ly∼102Ly
V=3×108ms∼108ms
نور یک سال= ۳۶۵ روز=3/65×102∼102
روز یک روز= ۲۴ ساعت = 2/4×101∼101
ساعت یک ساعت = ۶۰ دقیقه= 6×101∼102
دقیقه یک دقیقه = ۶۰ ثانیه=6×101∼102 ثانیه
55Ly∼102×102×101×102×102×108=1017m
نتیجه اندازه گیری با کولیسی که کمینه تقسیم بندی آن 0/05mm باشد، به کدام صورت قابل گزارش است؟
1 ) (5//45±0//025)mm
2 ) (5//45±0//05)mm
3 ) (5//40±0//03)mm
4 ) (5//43±0//03)mm
پاسخ 3 صحیح است
1 ) 108
2 ) 109
3 ) 1010
پاسخ تشریحی :
V=Ad=109×10−1=108m=108×103=1011
دیدگاهتان را بنویسید