تحويل وحدات القياس

وحدات قياس الطول الأساسية في نظام الوحدات العالمي (SI) النظام المتري، وهو نظام قياس عشري، ووحدة الطول الأساسية فيه هي المتر، ويتكون من تقسيمات فِرعية هي المليمتر؛ والسنتيمتر؛ والديسيمتر، إلى جانب مُضاعفات الأمتار العشرية، وهي الديكامتر؛ والهيكتومتر؛ والكيلومتر.
وفيما يأتي جدول وحدات القياس المتعلّقة بالطول مع رموزها وما تُساويه بالمتر؛ مرتّبة ترتيبًا تصاعديًّا:
وأسهل طريقة للتحويل بين وحدات قياس الطول هي أن يتخيل الشخص نفسه على درج يبدأ من الأقل حتى الأكبر، إذ الأقل هو المليمتر والأكبر هو الكيلو متر، وكل درجة يُقسم الرقم على 10، بينما في النزول يكون الانتقال من وحدة القياس الأكبر إلى الأقل، عندها يُضرب الرقم ذاته بـ 10..
تحويل وحدات الطول من وحدة أكبر إلى وحدة أقل يُضرب الرقم بـ 10، وبمثال الدرج فكل درجة ينزلها الشخص تُضيف صفرًا إلى الرقم 10..
يقطع أحمد مسافة 800 متر يوميًا ليذهب من المدرسة إلى البيت، فكم تبلغ المسافة التي يقطعها بوحدة السنتيمتر؟
من أجل تحويل وحدات الطول من وحدة أقل إلى وحدة أكبر، يجب تقسيم الرقم على 10، وبمثال الدرج كل درجة ينتقل لها الشخص (تصاعديًّا) يُضاف صفر على الرقم 10.
طول مِسطَرة سمير يبلغ 30 سنتيمترًا، فكم طولها بوحدة المتر؟
وحدات قياس الكتلة الأساسية في نظام الوحدات العالمي (SI) وهي النظام المتري، والكتلة هي مقدار المادة التي يحتويها جسم ما، ويحتوي النظام المتري للكتلة على وِحدات أساسية هي الغرام، والكيلوغرام، والهيكتوغرام، والطُّن أو الميغاغرام، وما بينها تكون وحدات قياس كتلة ثانوية، وهي: المليغرام، والسنتيغرام، والديسيغرام، والديكاغرام.
ويوضح الجدول الآتي وحدات قياس الكتلة مع رموزها وما تُساويه بالغرام؛ مرتبة ترتيبًا تصاعديًّا:
طريقة تحويل وحدات القياس الخاصة بالكتلة سهلة، وذلك بتخيّل الشخص يصعد على درج يبدأ من الأقل إلى الأكبر، إذ يُمثّل الأقل المليغرام، والأكبر هو الطن (الميغاغرام)، وكل درجة يصعد إليها يقسم القيمة على 10، بينما عند نزول الدرج، وللتحويل من وحدة القياس الأكبر إلى الأقل تُضرب القيمة ذاتها بـ 10، لكن لا بد من الانتباه إلى أنَّ أكبر قيمة عند الصعود إليها من درجة الكيلوغرام تُقسم القيمة على 1000، وعند النزول منها إلى درجة الكيلوغرام تُضرب القيمة بـ 1000.
وللتسهيل يُمكن الاستغناء عن وِحدات قياس الكتلة الثانوية، والاكتفاء فقط بالأساسية، وهي مِن الأقل إلى لأكبر: الغرام، والكيلوغرام، والطن، وللتحويل بينهم يُعتمد الرقم 1000 كرقم ثابت مُستخدَم في التحويل، فعند التحويل من وحدة أقل إلى وحدة أكبر يُقسم الرقم على 1000، وعند التحويل من القيمة الأكبر إلى الأقل تُضرب القيمة بـ 1000.
تبلغ كتلة طفل حديث الولادة 2.5 كيلوغرام، فكم تبلغ كتلته بوحدة الغرام؟
حاوية شَحن تبلغ كُتلتها خمسون ألف غرام، فكم تبلغ كتلتها بوحدة الطن؟
وحدات قياس المساحة في نظام الوحدات العالمي (SI) هي النظام المتري، وتساوي مساحة مربّع طول ضلعه متر واحد، ويتكوّن من تقسيمات فِرعية هي المليمتر مربع، والسنتيمتر مربع، والديسيمتر مربع، والمتر المربع، إضافةً إلى مُضاعفات الأمتار العشرية؛ وهي الديكامتر مربع، والهيكتومتر مربع والكيلومتر مربع.
والجدول الآتي يوضّح وحدات قياس المساحة ورموزها، وكم تعادل بالمتر المربع، مرتّبة ترتيبًا تصاعديًّا:
للتحويل بين وِحدات قياس المساحة العالمية، نجد أنَّها شبيهة بوِحدات قياس الطول، لكنّها تختلف بأنّها قيمة مربعة، وهذا يعني أنّ الفرق بين كل درجة ودرجة 100 بدلاً من 10، لذا فعند التحويل من الوحدة الأكبر إلى الوحدة الأقل تُضرب القيمة بـ 100، وعند التحويل من الوحدة الأقل إلى الوحدة الأكبر تُقسم القيمة على 100.
تبلغ مساحة صالة أعراس 0.5 كيلومتر مربع، فكم مترًا مربعًا تبلغ مساحة الصالة؟
مساحة غُرفة تساوي 40000 سنتيمترًا مربعًا، فكم تُعادل مساحتها بالمتر المربع؟
تُستخدم وحدات قياس الحجم للتعبير عن مقدار المساحة ثلاثية الأبعاد التي يشغلها جسمٌ ما، ووِحدات قياس الحجم الأساسية في النظام العالمي(SI) هي النظام المتري، ويتكون من وحدتين أساسيّتين هما؛ اللتر والمليلتر، وعادةً تُستخدمان لقياس حجم السوائل، أمّا وِحدات قياس الحجم الثانوية هي: الديسيمتر المكعب، والسنتيمتر المكعب، والمتر المكعب، والكيلومتر المكعب.
يوضح الجدول الآتي وحدات قياس الحجم ورموزها، وكم تعادل بالمليلتر، مرتّبة ترتيبًا تصاعديًّا:
وللتحويل بين وِحدات قياس الحجم، لا بد من تذكُّر سُلَّم وِحدات قياس الطول، لكن الفرق هنا في أن الدرجة الواحدة قيمتُها 1000 بدلاً من 10، ومن الجدول نجد أن الواحد مليلتر يعادل 1 سنتيمتر مكعب، واللتر الواحد يُعادل 1 ديسيمتر مكعب. وتبقى العملية الرياضية واحدة عند التحويل، فعند التحويل من الوِحدات الأكبر حجمًا إلى الأقل حجمًا تُضرب القيمة بـ 1000 مع كل درجة، وعند التحويل من الوِحدات الأقل حجمًا إلى الأكبر حجمًا تُقسم القيمة على 1000.
خزّان ماء حجمه 2 متر مكعب، فكم يُعادل حجمه بالسنتيمتر المكعب؟
في المثال السابق، كم لترًا من الماء يحتاج الخزّان ليمتلئ؟
وحدات قياس السُّرعة العالمية هي تمامًا وحدات قياس الطول والزمن العالمية، لأن السرعة هي معدّل المسافة التي يقطعها الجسم أثناء حركته خلال مدّة زمنية معينة، والوحدات العالمية الشائعة في قياس السُّرعة هي؛ الكيلومتر لكل ساعة، والمتر لكل ثانية.
والجدول الآتي يوضح كل وحدة، ورمزها، وما يُقابلها من مُعادلة في القياس، مرتّبة ترتيبًا تصادعيًّا:
عملية تحويل وحدات قياس السرعة من واحدة إلى أخرى ليست بالعملية المعقّدة، فحسب قوانين الرياضيات فإن عملية تحويل الوحدة الأكبر إلى الوحدة الأقل تُستخدم عملية الضرب، بينما التحويل من الوحدة الأقل إلى الوحدة الأكبر تُستخدم عملية القسمة، وعمليات تحويل وحدات قياس السرعة ليست باستثناء، فعند التحويل من كيلومتر/ الساعة إلى متر/ث، تتّبع الخطوات الآتية:
أمّا لتحويل المتر/ الثانية إلى كيلومتر/ الساعة، نتبع الخطوات الآتية:
كم سرعة سيارةٍ ما بوحدة م/ث إذا علمت أن سرعتها تصل إلى 90 كم/الساعة؟
كم تبلغ سرعة فراشة بوحدة الكيلومتر لكل ساعة إذا وُجِدَ أنّ سرعتها 50 متراً لكل ثانية؟
باستخدام الطريقة المباشرة تُضرب القيمة المراد تحويلها بـ 18/5، فتكون السرعة = 50 * (18/5) = 180 كيلومتر/ الساعة.
وحدات قياس الزمن كثيرة، لكن المُستخدم منها على نطاق واسع وفي الحياة اليومية، هي؛ الثانية، والدقيقة، والساعة، واليوم، والأسبوع، والشهر، والسنة أو العام، وهنالك وِحدات زمنية طويلة، مثل العقد، والقرن، والألفية، وهنالك الوحدات الزمنية القصيرة جدًا التي تُستخدم غالبًا في الدراسات الفيزيائية، كالنانو ثانية، والملي ثانية.
الجدول الآتي يوضح وِحدات الزمن المُستخدمة، ومع ما يُعادلها من وِحدات زمنية أخرى، مرتّبة ترتيبًا تصادعيًّا:
عند تحويل وحدات الزمن لا بد من الانتباه إلى كل وحدة وما يُعادلها من قيمة، ولا بد من التدرج عند التحويل بين قيمة كبيرة جدًا وقيمة قليلة جداً، وأفضل عملية تحويل بين وِحدات الزمن هيطريقة النسبة والتناسب، ولا بد من الإشارة إلى أنَّه عند التحويل من القيمة الأكبر إلى القيمة الأقل تُستخدم عملية الضرب، وعند التحويل من القيمة الأقل إلى القيمة الأكبر تُستخدم عملية القسمة.
تحويل وحدات القياس في الفيزياء من أهم المواضيع التي يترتب عليها صحّة أو خطأ النتائج العلميّة، وتتضمّن هذه المقاييس الطول، والكتلة، والحجم، والمساحة، والزمن، والسرعة، فكل ما تدور حوله الفيزياء هي هذه المقاييس أو المفاهيم، والكثير من التجارب الفيزيائية تتطلّب التحويل من مقياس إلى آخر للحصول على نتيجة معيّنة تخدم هدف علمي ما، ويجدر الإشارة هُنا إلى أنّ أي تحويل من قيمة أكبر إلى قيمة أصغر تُستخدم عملية الضرب، وأي تحويل من قيمة أصغر إلى قيمة أكبر تُستخدم عملية القسمة.