توضیحات درس

اندازه‌گیری

اندازه‌گیری چه کاربردی داره؟ اینکه در طول یکسال چقدر رشد کردیم-  قد و وزن خودمونو اندازه بگیریم- برای انجام کارهای مدرسه با اندازه گیری زمان سروکار داریم- پزشک با اندازه گیری فشارخون، دمای بدن، ضربان قلب و استفاده از نتیجه آزمایش های انجام شده به سلامت یا بیماری ما پی می برد- مهندس نقشه بردار با اندازه گیری مساحت طراحی خود را انجام می دهد.

یادآوری: اندازه گیری یک مرحله مهم برای جمع آوری اطلاعات است.

تذکر: از اندازه گیری برای مقایسه کردن نیز استفاده می شود مثلا بگیم ساینا از کوئیک بزرگ تر است یا علی از محسن کوتاه تر است.

اندازه گیری به ما کمک می کند اشیاء را از نظر بزرگی و کوچکی و ویژگی های مختلف مانند جرم، حجم، دما و ... با هم مقایسه کنیم.

تذکر اول: هر چیزی که قابل اندازه گیری باشد و بتوان آن را با یک عدد بیان کرد، کمیت نام دارد مثلا طول، زمان، جرم، وزن، حجم و ... .

تذکر دوم: به واحد اندازه گیری، یکای اندازه گیری هم می گوییم مثلا وقتی می گوییم احسان 190 سانتی متر است، سانتی متر واحد یا یکای اندازه گیری است حالا اگر بار یک کامیون یک تُن باشد، یکا چیست؟ تُن.

نکته مهم: تصور کن که دو تا دوست داری. یکی از آنها با «واحد وجب» خودش (یعنی پهنای دستش) طول چیزی را اندازه می‌گیرد، و دوست دیگرت با «واحد قدم» خودش اندازه می‌گیرد. حالا می‌خواهی برایشان یک میز کامپیوتر بخری.

*دوست اول می‌گوید: «یک میز به طول ۱۰ وجب برای من بخر.

*دوست دوم می‌گوید: «نه، برای من یک میز به طول ۳ قدم بخر.

اگر فروشنده نداند که «وجب» این دوست اول چقدر است و «قدم» آن یکی چقدر، چه اتفاقی می‌افتد؟ معلوم نیست! ممکن است میزی که می‌خرد برای یکی خیلی بزرگ و برای دیگری خیلی کوچک باشد. هیچ کس نمی‌تواند دقیقاً بفهمد که آنها چه اندازه‌ای می‌خواهند.

داستان دانشمندها هم همین است.

اگر هر دانشمندی در کشور خودش یک «یکای» دلخواه برای جرم انتخاب کند (مثلاً یکی بگوید واحد من «یک گرم» است، یکی بگوید واحد من «یک تن» است)، آن وقت:

1-  هیچ کس نمی‌فهمد دیگری چه کشفی کرده: دانشمندی در آمریکا می‌گوید «جرم این ماده ۱۰ واحد است» اما دانشمند در ایران نمی‌داند که این ۱۰ تا، یعنی ۱۰ تا چی؟ ۱۰ تا گرم یا ۱۰ تا تن؟

2 -آزمایش‌ها تکرار نمی‌شود: علم وقتی پیشرفت می‌کند که یک دانشمند در ژاپن بتواند آزمایش دانشمند فرانسوی را دوباره انجام دهد و همان نتیجه را بگیرد. اما اگر یکاها یکی نباشد، آزمایش فرانسوی را نمی‌توان در ژاپن تکرار کرد.

پس دانشمندان همه دنیا دور هم جمع شدند و گفتند: «بیایید یک زبان مشترک برای اندازه‌گیری داشته باشیم تا همه ما را بفهمند.

آنها گفتند: «ما برای سنجش جرم، یک واحد را انتخاب می‌کنیم و به آن می‌گوییم کیلوگرم. هر جای دنیا هر شخصی کیلوگرم گفت، یعنی دقیقاً به اندازه ای است که همگی در موردش می‌دانیم.

خلاصه: دلیلش این است که دانشمندان در کشورهای مختلف بتوانند حرف همدیگر را بفهمند و علم با هم پیشرفت کند. این یکاها مثل یک زبان مشترک برای اندازه‌گیری هستند.

در نشست های بین المللی دانشمندان توافق کردند که برای اندازه گیری هر کمیت یکای معینی را تعریف کرده و به کار ببرند.

مثلا برای جرم یکای کیلوگرم، برای زمان یکای ثانیه، برای طول یکای متر و ... را تعریف کردند.

پس علت این توافق چه بود؟ عددهای حاصل از اندازه گیری های مختلف یک کمیت به وسیله افراد مختلف با هم مقایسه پذیر باشند.

پس در کمیت جرم گرم و تن یکای فرعی هستند اما کیلوگرم یکای اصلی می باشد، در کمیت طول سانتی متر و میلی متر و کیلومتر یکای فرعی هستند اما متر یکای اصلی می باشد، در کمیت زمان ساعت و دقیقه یکای فرعی هستند اما ثانیه یکای اصلی می باشد.

پس رفقا، واحد و یکاهای متفاوتی داریم ولی در حل مسائل باید واحد اصلی که مورد توافق همه است را استفاده کنیم.