تبدیل واحد طول — به زبان ساده

یکی از واحد‌های مهم که تقریبا در تمامی مسائل مهندسی از آن استفاده می‌شود، واحد طول است. از این رو آشنایی با واحد‌های طول و تبدیل آن‌ها به یکدیگر از مهم‌ترین مسائلی است که یک مهندس یا فیزیکدان باید با آن آشنا باشد. در این مطلب در ابتدا واحد‌های مهم به منظور اندازه‌گیری طول را بیان کرده، سپس مثالی را از تبدیل واحد طول ارائه خواهیم کرد. توجه داشته باشید که در انتهای این متن، تبدیل‌های واحد‌های مختلف در قالب یک جدول ارائه شده‌‌است.

تبدیل واحد طول

طول یا درازا، واحدی عمومی است که در تمامی دنیا از آن استفاده می‌شود. یکاهای طول به دو دسته متریک و غیرمتریک و سیستم متریک، به دو دسته SI و غیرSI تقسیم می‌شوند.

متریک

همان‌طور که در بالا نیز بیان شد، سیستم متریک به دو دسته SI و غیرSI تقسیم‌بندی می‌شود. در این قسمت هریک از این سیستم‌ها را به طور جداگانه توضیح می‌دهیم.

سیستم SI

واحد اصلی در سیستم SI، متر بوده و به صورت طول پیموده شده توسط نور در مدت زمان $$\frac { 1 } { 299792458 }$$ ثانیه تعریف می‌شود. این طول به صورت تقریبی برابر با $$1.0936$$ یارد در نظر گرفته می‌شود. دیگر واحد‌ها در سیستم با اضافه کردن پیشوند به متر بدست می‌آید. در جدول زیر معروف‌ترین این واحد‌ها ارائه شده‌اند.

فیلم آموزش فیزیک پایه 1 – جامع و کاربردی در فرادرس

کلیک کنید

برای نمونه با توجه به جدول فوق می‌توان گفت ۱ کیلومتر برابر با ۱۰۰۰ متر است. توجه داشته باشید که به منظور تبدیل واحد دیگر کمیت‌ها همچون سرعت نیز باید از تبدیل واحد طول استفاده کرد. برای نمونه برای تبدیل واحد سرعت، باید از تبدیل واحد زمان و طول استفاده کرد.

البته اندازه‌گیری طول‌های کوچک نیز مطابق با واحد‌های ارائه شده در جدول زیر است.

در ادامه طیفی از طول‌ها نشان داده شده که در آن، اندازه‌ها کمتر از مقیاس قد انسان است.

سیستم غیر SI

در سیستم‌های سانتی‌متر-گرم-ثانیه، واحد اصلی طول برابر با سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود. این واحد برابر با $$\frac { 1 } { 100 }$$متر است. دیگر واحد‌های غیر SI با توجه به این واحد بدست می‌آیند. در جدول زیر مهم‌ترین واحد‌های بدست آمده در سیستم‌های غیرSI ارائه شده‌اند.

واحد‌های آمریکایی-سلطنتی

واحد اصلی اندازه‌گیری طول در سیستم‌های آمریکایی و انگلیسی برابر با یارد است. این مقدار دقیقا برابر با $$0.9144 m$$ است. واحد‌های معمول اندازه‌گیری طول در این دو دستگاه در ادامه ارائه شده‌اند.

• ثو یا مایل ($$1609,34$$ متر)
• line ($$0.3048$$ متر)
• فوت ($$0,3048$$ متر)
• یارد ($$0,9144$$ متر)
• Terrestrial ($$490.728$$ متر)
• اینچ ($$0,0254$$ متر)

مثال ۱

فرض کنید ارتفاع و عرض یک تلویزیون به ترتیب برابر با $$57.7$$ و $$104$$ اینچ باشد. ابعاد این تلویزیون به سانتی‌متر چقدر است؟

$$ \large \require \cancel \frac { 100 \ \text {cm} } { 1 \cancel {\text {m}} } × \frac {0.0254 \ \cancel {\text {m}} }{ 1 \ \cancel {\text {inch}} } × 57.7 \ \cancel {\text {inch}} = 146.558 \ \text {cm} $$

$$ \large \require \cancel \frac { 100 \ \text {cm} } { 1 \cancel {\text {m}} } × \frac {0.0254 \ \cancel {\text {m}} }{ 1 \ \cancel {\text {inch}} } × 104 \ \cancel {\text {inch}} = 264.16‬ \ \text {cm} $$

همان‌طور که می‌بینید به منظور تبدیل اینچ به سانتی‌متر کافی است مقدار اینچ را در $$2.54$$ ضرب کرد.

مثال ۲

ناسا در سال ۲۰۱۱ ناسا کاوشگری به نام کنجکاوی را به سمت مریخ ارسال کرد. سرعت این کاوشگر در هنگام ورود به جو مریخ برابر با $$12303.15$$ مایل بر ساعت بود. با این فرضیات در این سرعت، کاوشگر در هر ساعت چند کیلومتر را طی می‌کند؟

بدیهی است که در این مسئله هدف اصلی تبدیل مایل به کیلومتر است. در نتیجه داریم:

$$ \large \require \cancel \frac { 1609.34 \ \cancel {\text {m}} } { 1 \ \cancel {\text{mile}} } × \frac { 1 \ \text{km} } { 1000 \ \cancel {\text {m}} } × 12303.15 \ \cancel {\text{mile}} = 19800 \ \text{km} $$

بنابراین این کاوشگر در هر ساعت ۱۹۸۰۰ کیلومتر از مسیر را به منظور رسیدن به مریخ طی کرده است.

در جدولی که در ادامه ارائه شده، تبدیل واحد‌های مهم ارائه شده‌اند.

در صورت علاقه‌مندی به مباحث مرتبط در زمینه ریاضی و فیزیک، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

• مجموعه آموزش‌های ریاضی و فیزیک
• مجموعه آموزش‌های فیزیک
• تبدیل واحد وزن و جرم — به زبان ساده
• تبدیل واحد سرعت — به زبان ساده
• واحدهای اندازه‌گیری سرعت — به زبان ساده