הכל יחסי: על יחידות מידה של משקלים מרחקים ועוד.
| מאות ואולי אלפי שנות סחר הביא את בני האדם לקביעת כלי מדידה קבועים ומקובלים על פי רוב. למשל, גבעולי צמח הקנה אשר מחולקים למקטעים שווי אורך שמשו כסרגל מדידה, מכאן נגזרו ניבים רבים כגון "עומד בקנה אחד", ואילו גרעיני חרובים מסתם קבועה (0.2 גרם), הלא הם קראט, שימשו כמשקולת מדידה ולמעשה עד היום משמשים כיחידה למדידת זהב ויהלומים. למעשה, כל יחידת מידה נובעת מקביעה הנשענת על חומרים שהיו זמינים באותה התקופה, מידות איברי גוף כגון אמות וצעדים, תופעות טבע או תיאוריות של מדענים. חלק מהיחידות הן קבועות בכל מקום, כמו מדידת זמן – (24 שעות ביממה, 60 שניות בדקה, 7 ימים בשבוע וכו') וחלקן שונות בתכלית זו מזו ובכדי לבצע את המרת היחידות נדרש לדעת מהו היחס בין המידות. איך איינשטיין אמר פעם? – הכל יחסי.
אימפריאל או מטרי? שיטת המדידה המטרית הצרפתית היא שיטה בעלת יחסים עשרוניים, כלומר, בקפיצות של 10 בין יחידות קרובות. להבדיל, בשיטה הבריטית – אימפריאל, בכל רגל יש 12 אינצ'ים, בכל יארד יש שלוש רגל, בכל מייל יש 1760 יארדים, בכל פאונד יש 16 אונקיות, בכל גלון יש ארבע קווארטות ושמונה פינטות. [הערה לקורא: אם אכלתי לך את הראש כבר עכשיו, אז אולי כדאי שתעצור כאן כי זה לא הולך להשתפר…]
מה הן תחיליות עשרוניות? משום שהשיטה המטרית עובדת בקפיצות של 10, נהוג להשתמש בקידומות להמחשת יחידות גדולות יותר או קטנות יותר כגון: דצימטר, סנטימטר, מילימטר – דצי = 1/10, סנטי = 1/100, מילי = 1/1000. ברוח הזמן המדע הביא צורך ביחידות קטנות יותר כגון מיקרו = 1/1,000,000, ננו = 1/1,000,000,000,
איך ממרים יחידות אורך? ההמרה בין יחידות מטריות שמישות היא פשוטה מאוד, פשוט מזיזים את הנקודה העשרונית בכיוון החץ: ההמרה ליחידות אימפריאליות שמישות נעשית באופן הבא: 1 אינטש (צול) = 2.54 ס"מ, 1 רגל = 30.48 ס"מ, 1 יארד = 91.44 ס"מ , 1 מייל (יבשתי) = 1.6 ק"מ.
כיצד מחשבים שטח? שטח הוא מכפלה של 2 יחידות אורך, למשל שטח מלבן הוא מכפלת אורך ברוחב. חישוב השטח השכיח ביותר נעשה בחישובי שטחי קרקע ויחידות המידה הנפוצות הן: 1 סמ"ר – 100 ממ"ר, 1 אינטש מרובע = 6.452 סמ"ר, 1 דונם = 1000 מ"ר, 1 אייקר = 4.04 דונם.
איך ממירים יחידות נפח? נפח הוא מכפלה של 3 יחידות אורך, למשל שטח קוביה הוא מכפלת אורך ברוחב ובגובה ולמעשה זוהי מכפלת שטח בגובה. חישוב הנפח השכיח ביותר נעשה בחישובי נפח של חומרים מאוגדים, נוזלים וגזים או תכולת גופים מורכבים יותר כמו נפח מנוע, תא מטען או מקרר. יחידות המידה הנפוצות הן: 1 ליטר = 1 דצמ"ק = 1000 סמ"ק, 1 קוב = 1 מטר מעוקב = 1,000 ליטר, 1 גלון אמריקאי = 3.785 ליטר.
כיצד מודדים טמפרטורה? האסטרונום השוודי, אנדרס צלזיוס, קבע את סרגל מדידת הטמפרטורה שלו לפי טמפ' קיפאון מים (C°0) ורתיחת מים (C°100) אך מלבד צלזיוס (C) נפוצות בעולם גם שיטות מדידה בקלווין (K)- שהצליח לחשב את נקודת הקפאון המוחלט ב-°273.15- סטייה מצלזיוס, ובפרנהייט (F), שקבע סרגל מידות משל עצמו, נקודת האפס בסולם זה היא הטמפרטורה שאליה יורד קרח כתוש כאשר מערבים אותו במלח. לא פלא ששיטה זו קיימת באופן רשמי רק בחמש מדינות בעולם: ארצות הברית, בהאמס, בליז, איי קיימן ופאלאו. המרות: K=C+273.15° , F=5/9·C+32
כיצד מבצעים המרת יחידות מסה? המסה היא תוצאת השקילה, בחומרים הומוגניים היא שווה למכפלת נפח הגוף בצפיפות החומר. 1 ק"ג = 2.205 פאונד (ליברה) = 35.27 אונקיה, 1,000 ק"ג = 1 טון (מטרי) = 1.1 טון אמריקאי.
מהן הצפיפויות של החומרים הנפוצים בתעשייה?
|
הכותב: בן יפה- מהנדס מכונות וממונה בטיחות