منذ العصور القديمة كان الناس مهتمين بجديةالسؤال عن الكيفية الأكثر ملاءمة لمقارنة الكميات المعبر عنها بقيم مختلفة. وهي ليست مجرد مسألة فضول طبيعي. أعطى الرجل من أقدم الحضارات الأرضية أهمية عملية بحتة لهذه المهمة الصعبة إلى حد ما. قياس الأرض بشكل صحيح ، وتحديد وزن المنتج في السوق ، وحساب النسبة المطلوبة للبضائع في المقايضة ، وتحديد المعدل الصحيح للعنب عند حصاد النبيذ - هذه ليست سوى عدد قليل من المهام التي ظهرت غالبًا في الحياة الصعبة بالفعل لأسلافنا. لذلك ، عندما كان من الضروري مقارنة القيم ، ذهب الأشخاص ذوو التعليم الضعيف والأميون للحصول على المشورة لرفاقهم الأكثر خبرة ، وغالبًا ما أخذوا رشوة مناسبة لمثل هذه الخدمة ، وهو أمر جيد للغاية ، بالمناسبة.
ما يمكن مقارنته
في وقتنا هذا ، تم تعيين هذا الاحتلال أيضًادور كبير في عملية دراسة العلوم الدقيقة. يعلم الجميع ، بالطبع ، أنه من الضروري مقارنة الكميات المتجانسة ، أي التفاح مع التفاح ، والبنجر مع البنجر. لن يخطر ببال أي شخص أن يحاول التعبير عن الدرجات المئوية بالكيلومترات أو الكيلوجرامات بالديسيبل ، لكننا نعرف طول عائق الأفعى في الببغاوات منذ الطفولة (بالنسبة لأولئك الذين لا يتذكرون: بوا واحد يقيد 38 ببغاء). على الرغم من أن الببغاوات مختلفة أيضًا ، وفي الواقع ، سيختلف طول مضيق الأفعى اعتمادًا على نوع فرعي من الببغاء ، ولكن هذه هي التفاصيل التي سنحاول اكتشافها.
الأبعاد
عندما تنص المهمة: "قارن قيم الكميات" ، من الضروري إحضار نفس القيم إلى نفس المقام ، أي للتعبير عنها بنفس القيم لتسهيل المقارنة. من الواضح أنه لن يكون من الصعب بالنسبة للكثيرين منا مقارنة القيمة المعبر عنها بالكيلوجرام مع القيمة المعبر عنها بالسنت أو بالأطنان. ومع ذلك ، هناك كميات متجانسة يمكن التعبير عنها بأبعاد مختلفة ، علاوة على ذلك ، في أنظمة قياس مختلفة. حاول ، على سبيل المثال ، مقارنة قيم اللزوجة الحركية وتحديد أي من السوائل يكون أكثر لزوجة في السنتوستات والمتر المربع في الثانية. لا يعمل؟ ولن تنجح. للقيام بذلك ، تحتاج إلى عكس كلتا القيمتين بنفس القيم ، وتحدد القيمة العددية بالفعل أيهما أفضل من الخصم.
نظام القياس
من أجل فهم الكميات التي يمكن أن تكونللمقارنة ، سنحاول تذكر أنظمة القياس الحالية. لتحسين عمليات التسوية وتسريعها ، في عام 1875 ، وقعت سبعة عشر دولة (بما في ذلك روسيا والولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا ، إلخ) اتفاقية مترية وحدد النظام المتري للقياسات. ولتطوير معايير المتر والكيلوغرام وتثبيتها ، تم إنشاء اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس ، والمكتب الدولي للأوزان والمقاييس في باريس. تطور هذا النظام بمرور الوقت إلى النظام الدولي للوحدات ، SI. في الوقت الحاضر ، يتم اعتماد هذا النظام من قبل معظم البلدان في مجال الحسابات التقنية ، بما في ذلك تلك البلدان التي تستخدم فيها الكميات المادية الوطنية بشكل تقليدي في الحياة اليومية (على سبيل المثال ، الولايات المتحدة الأمريكية وإنجلترا).
GHS
ومع ذلك ، بالتوازي مع المعيار المقبول عمومًاالمعايير ، تم تطوير نظام CGS آخر ، أقل ملاءمة (سنتيمتر-غرام-ثانية). تم اقتراحه في عام 1832 من قبل الفيزيائي الألماني جاوس ، وفي عام 1874 تم تحديثه من قبل ماكسويل وطومسون ، بشكل رئيسي في مجال الديناميكا الكهربائية. في عام 1889 ، تم اقتراح نظام ISS أكثر ملاءمة (متر - كيلوغرام - ثانية). تعتبر مقارنة الأشياء من حيث حجم القيم المرجعية للمتر والكيلوغرام أكثر ملاءمة للمهندسين من استخدام مشتقاتهم (سنتي ، ملي ، ديسي ، إلخ). ومع ذلك ، فإن هذا المفهوم أيضًا لم يجد استجابة هائلة في قلوب أولئك الذين قصدت لهم. في جميع أنحاء العالم ، تم تطوير النظام المتري للقياسات واستخدامه بنشاط ، لذلك تم إجراء الحسابات في CGS بشكل أقل وأقل ، وبعد عام 1960 ، مع إدخال نظام SI ، لم يعد CGS متاحًا عمليًا. حاليًا ، يتم استخدام CGS فعليًا في الممارسة العملية فقط للحسابات في الميكانيكا النظرية والفيزياء الفلكية ، ثم بسبب الشكل الأبسط لكتابة قوانين الكهرومغناطيسية.
التعليمات خطوة بخطوة
دعنا نلقي نظرة فاحصة على مثال. لنفترض أن المشكلة تبدو كالتالي: "قارن بين قيم 25 طن و 19570 كجم. أي من القيم أكبر؟" ما يجب القيام به أولاً هو تحديد الكميات التي أعطيناها القيم. لذلك ، يتم إعطاء القيمة الأولى بالأطنان ، والثانية بالكيلوغرام. في الخطوة الثانية ، نتحقق مما إذا كان مؤلفو المشكلة لا يحاولون تضليلنا ، محاولين إجبارنا على مقارنة كميات غير متشابهة. توجد مهام فخ ، خاصة في الاختبارات السريعة ، حيث تكون الإجابة على كل سؤال من 20 إلى 30 ثانية. كما نرى ، القيم متجانسة: سواء بالكيلوجرام أو بالطن ، نقيس وزن الجسم ووزنه ، لذلك تم اجتياز الاختبار الثاني بنتيجة إيجابية. والخطوة الثالثة هي تحويل الكيلوجرامات إلى الأطنان ، أو العكس من الأطنان - إلى الكيلوجرامات لسهولة المقارنة. في الإصدار الأول ، تم الحصول على 25 و 19.57 طنًا ، وفي الإصدار الثاني: 25 ألفًا و 19570 كيلوجرامًا. والآن يمكنك مقارنة قيم هذه القيم براحة البال. كما يتضح بوضوح ، فإن القيمة الأولى (25 طنًا) في كلتا الحالتين أكبر من الثانية (19570 كجم).
الفخاخ
كما ذكرنا سابقاً ، الاختبارات الحديثةتحتوي على الكثير من المهام الزائفة. هذه ليست بالضرورة المشكلات التي حللناها ، فالسؤال الذي يبدو غير ضار إلى حد ما يمكن أن يتحول إلى فخ ، خاصةً عندما تقترح إجابة منطقية تمامًا نفسها. ومع ذلك ، فإن المكر ، كقاعدة عامة ، يكمن في التفاصيل أو في فارق بسيط ، يحاول مؤلفو المهمة إخفاءه بكل طريقة ممكنة. على سبيل المثال ، بدلاً من السؤال المألوف لك بالفعل من المشكلات التي تم تحليلها مع صياغة السؤال: "قارن القيم حيثما أمكن ذلك" - قد يطلب منك مؤلفو الاختبار ببساطة مقارنة القيم المشار إليها ، واختيار القيم نفسها التي تتشابه بشكل لافت للنظر مع بعضها البعض. على سبيل المثال ، كجم * م / ث2 و م / ث2... في الحالة الأولى ، هذه هي القوة المؤثرة على الجسم (نيوتن) ، وفي الحالة الثانية ، تسارع الجسم ، أو م / ث2 و م / ث ، حيث يُطلب منك مقارنة التسارع مع سرعة الجسم ، أي قيم مختلفة تمامًا.
مقارنات معقدة
ومع ذلك ، في كثير من الأحيان في المهام الثانيةيتم التعبير عنها ليس فقط بوحدات قياس مختلفة وأنظمة حساب مختلفة ، ولكنها تختلف أيضًا عن بعضها البعض في تفاصيل المعنى المادي. على سبيل المثال ، يقول بيان المشكلة: "قارن بين قيم اللزوجة الديناميكية والحركية وحدد أي سائل أكثر لزوجة." في هذه الحالة ، تتم الإشارة إلى قيم اللزوجة الحركية بوحدات SI ، أي بالمتر.2/ s وديناميكي - في CGS ، أي في حالة اتزان. كيف يتم المضي قدما في هذه الحالة؟
لحل مثل هذه المشاكل ، يمكنك استخدامالتعليمات الواردة أعلاه مع إضافة صغيرة. نحن نقرر في أي من الأنظمة سنعمل: فليكن نظام SI ، المقبول عمومًا بين المهندسين. في الخطوة الثانية ، نتحقق أيضًا مما إذا كان هذا فخًا؟ لكن في هذا المثال أيضًا ، كل شيء نظيف. نحن نقارن بين سائلين من حيث الاحتكاك الداخلي (اللزوجة) ، لذا فإن كلا الكميتين متجانسة. الخطوة الثالثة هي تحويل اللزوجة الديناميكية من الاتزان إلى باسكال ثانية ، أي إلى الوحدات المقبولة عمومًا لنظام SI. بعد ذلك ، نترجم اللزوجة الحركية إلى لزوجة ديناميكية ، ونضربها بالقيمة المقابلة لكثافة السائل (القيمة الجدولية) ، ونقارن النتائج.
خارج النظام
هناك أيضًا وحدات قياس خارج النظام ،أي الوحدات التي لم يتم تضمينها في SI ، ولكن وفقًا لنتائج قرارات الدعوة إلى المؤتمرات العامة للأوزان والمقاييس (GCVM) ، المسموح بها للاستخدام المشترك مع SI. يمكن مقارنة هذه القيم مع بعضها البعض فقط عندما يتم تقليلها إلى شكل عام في معيار SI. تشمل الوحدات غير النظامية وحدات مثل الدقيقة والساعة واليوم واللتر والإلكترون فولت والعقدة والهكتار والبار والأنجستروم وغيرها الكثير.
