منذ العصور الأولى ، كان الناس مهتمين بجدية بمسألة كيف أنه من الأنسب مقارنة الكميات المعبر عنها بقيم مختلفة. وهو ليس مجرد فضول طبيعي. علق رجل أقدم الحضارات الأرضية أهمية تطبيقية بحتة على هذه المسألة 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 من أسلافنا. لذلك ، فإن الأشخاص ذوي التعليم الضعيف والأميين ، إذا لزم الأمر ، لمقارنة القيم ، ذهبوا للحصول على المشورة لرفاقهم الأكثر خبرة ، وغالبًا ما أخذوا رشوة مناسبة لمثل هذه الخدمة ، بالمناسبة ، جيدة جدًا.
قابل للمقارنة
في عصرنا هذا ، يلعب هذا الدرس أيضًا دورًا مهمًا في عملية دراسة العلوم الدقيقة. يعلم الجميع ، بالطبع ، أنه من الضروري مقارنة القيم المتجانسة ، أي ، التفاح - مع التفاح ، والبنجر - معالبنجر. لن يخطر ببال أي شخص أن يحاول التعبير عن الدرجات المئوية بالكيلومترات أو الكيلوجرامات بالديسيبل ، لكننا عرفنا طول عائق الأفعى في الببغاوات منذ الطفولة (بالنسبة لأولئك الذين لا يتذكرون: هناك 38 ببغاءًا في عائق واحد بوا). على الرغم من اختلاف الببغاوات أيضًا ، إلا أن طول عائق الأفعى يختلف باختلاف الأنواع الفرعية للببغاء ، لكن هذه هي التفاصيل التي سنحاول اكتشافها.
الأبعاد
عندما تقول المهمة: "قارن قيم الكميات" ، من الضروري إحضار نفس هذه الكميات إلى نفس المقام ، أي التعبير عنها بنفس القيم لسهولة المقارنة. من الواضح أنه لن يكون من الصعب بالنسبة للكثيرين منا مقارنة القيمة المعبر عنها بالكيلوجرام مع القيمة المعبر عنها بالسنترات أو بالأطنان. ومع ذلك ، هناك كميات متجانسة يمكن التعبير عنها بأبعاد مختلفة ، علاوة على ذلك ، في أنظمة قياس مختلفة. جرب ، على سبيل المثال ، مقارنة اللزوجة الحركية وتحديد السوائل الأكثر لزوجة في السنتوستات والمتر المربع في الثانية. لا يعمل؟ ولن تنجح. للقيام بذلك ، تحتاج إلى عكس كلتا القيمتين بنفس القيم ، وبالفعل من خلال القيمة العددية لتحديد أي منهما أفضل من الخصم.
نظام القياس
لفهم الكميات التي يمكن مقارنتها ، دعونا نحاول تذكر أنظمة القياس الحالية. لتحسين عمليات التسوية وتسريعها في عام 1875 ، وقعت سبعة عشر دولة (بما في ذلك روسيا والولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا وغيرها) مقياسًايتم تعريف الاتفاقية والنظام المتري للقياسات. لتطوير وترسيخ معايير المتر والكيلوغرام ، تم إنشاء اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس ، والمكتب الدولي للأوزان والمقاييس في باريس. تطور هذا النظام في النهاية إلى النظام الدولي للوحدات ، SI. حاليًا ، يتم اعتماد هذا النظام من قبل معظم البلدان في مجال الحسابات الفنية ، 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 المعايير المقبولة عمومًا ، تم تطوير نظام CGS آخر أقل ملاءمة (سنتيمتر - جرام - ثانية). تم اقتراحه في عام 1832 من قبل الفيزيائي الألماني جاوس ، وفي عام 1874 تم تحديثه بواسطة ماكسويل وطومسون ، بشكل رئيسي في مجال الديناميكا الكهربائية. في عام 1889 ، تم اقتراح نظام ISS أكثر ملاءمة (متر - كيلوغرام - ثانية). تعد مقارنة الأشياء بحجم القيم المرجعية للمتر والكيلوغرام أكثر ملاءمة للمهندسين من استخدام مشتقاتهم (سنتي ، ملي ، ديسي ، إلخ). ومع ذلك ، فإن هذا المفهوم أيضًا لم يجد استجابة جماهيرية في نفوس من كان موجهاً لهم. تم تطوير النظام المتري للقياسات واستخدامه بنشاط في جميع أنحاء العالم ، وبالتالي ، تم إجراء الحسابات في CGS بشكل أقل وأقل ، وبعد عام 1960 ، مع إدخال نظام SI ، سقطت CGS عمليًا في حالة عدم الاستخدام. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام CGS فعليًا في الممارسة فقط في العمليات الحسابية في الميكانيكا النظرية والفيزياء الفلكية ، ثم بسبب الشكل الأبسط لكتابة القوانينالكهرومغناطيسية
إرشادات خطوة بخطوة
دعونا نحلل المثال بالتفصيل. افترض أن المشكلة هي: "قارن قيم 25 طن و 19570 كيلوجرام. أي القيم أكبر؟" أول شيء يجب فعله هو تحديد الكميات التي أعطيناها قيمًا. لذلك ، يتم إعطاء القيمة الأولى بالأطنان ، والثانية بالكيلوغرام. في الخطوة الثانية ، نتحقق مما إذا كان القائمون على تجميع المشكلة يحاولون تضليلنا بمحاولة إجبارنا على مقارنة كميات غير متجانسة. هناك أيضًا مهام فخ ، خاصة في الاختبارات السريعة ، حيث يتم إعطاء 20-30 ثانية للإجابة على كل سؤال. كما نرى ، القيم متجانسة: بالكيلوغرامات والأطنان ، نقيس كتلة الجسم ووزنه ، لذلك تم اجتياز الاختبار الثاني بنتيجة إيجابية. الخطوة الثالثة ، نترجم الكيلوجرامات إلى أطنان أو بالعكس من الأطنان إلى الكيلوجرامات لسهولة المقارنة. في النسخة الأولى ، تم الحصول على 25 و 19.57 طناً ، والثانية: 25 ألفاً و 19570 كيلوغراماً. والآن يمكنك مقارنة مقادير هذه القيم براحة البال. كما ترى بوضوح فإن القيمة الأولى (25 طنًا) في كلتا الحالتين أكبر من الثانية (19570 كجم).
الفخاخ
كما ذكرنا أعلاه ، تحتوي الاختبارات الحديثة على الكثير من المهام الوهمية. هذه ليست بالضرورة مهامًا قمنا بتحليلها ، فالسؤال الذي يبدو غير ضار إلى حد ما يمكن أن يتحول إلى فخ ، خاصةً عندما تقترح إجابة منطقية تمامًا نفسها. ومع ذلك ، فإن الخداع ، كقاعدة عامة ، يكمن في التفاصيل أو في فارق بسيط من المترجمينتحاول الوظائف بكل طريقة ممكنة لإخفاء. على سبيل المثال ، بدلاً من السؤال المألوف لك بالفعل من المشكلات التي تم تحليلها مع صياغة السؤال: "قارن القيم حيثما أمكن ذلك" - يمكن لمجمعي الاختبار ببساطة أن يطلبوا منك مقارنة القيم المشار إليها ، واختيار قيم نفسها متشابهة بشكل لافت للنظر مع بعضها البعض. على سبيل المثال ، كجمم / ث2و م / ث2. في الحالة الأولى ، هذه هي القوة المؤثرة على الجسم (نيوتن) ، وفي الحالة الثانية - تسارع الجسم ، أو م / ث2و م / ث ، حيث يطلبون مقارنة التسارع مع سرعة الجسم ، إذًا هناك كميات غير متجانسة تمامًا.
مقارنات معقدة
ومع ذلك ، في كثير من الأحيان يتم إعطاء قيمتين في التخصيصات ، معبراً عنها ليس فقط بوحدات قياس مختلفة وأنظمة حساب مختلفة ، ولكن تختلف أيضًا عن بعضها البعض في تفاصيل المعنى المادي. على سبيل المثال ، يقول بيان المشكلة: "قارن بين قيم اللزوجة الديناميكية والحركية وحدد السائل الأكثر لزوجة". في الوقت نفسه ، تتم الإشارة إلى قيم اللزوجة الحركية بوحدات SI ، أي في m2/ s ، واللزوجة الديناميكية - في CGS ، أي في الاتزان. ماذا تفعل في هذه الحالة؟
لحل مثل هذه المشاكل ، يمكنك استخدام التعليمات المذكورة أعلاه مع إضافة بسيطة. 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. نقارن بين سائلين من حيث الاحتكاك الداخلي (اللزوجة) ، بحيث تكون كلتا القيمتين متجانستين. خطوة ثالثةنترجم اللزوجة الديناميكية من الاتزان إلى باسكال ثانية ، أي إلى وحدات SI المقبولة عمومًا. بعد ذلك ، نترجم اللزوجة الحركية إلى ديناميكية ، ونضربها بالقيمة المقابلة لكثافة السائل (قيمة الجدول) ، ونقارن النتائج التي تم الحصول عليها.
خارج النظام
هناك أيضًا وحدات قياس غير منهجية ، أي وحدات غير مدرجة في SI ، ولكن وفقًا لنتائج قرارات المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (GCWM) ، مقبولة للمشاركة مع SI. من الممكن مقارنة هذه الكميات 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.
