این مقاله زیرمجموعه‌ای از صفحه‌ی آموزش فیزیک با نقشه راه کلاسلی است.
طول
مقدمه
در این درس به بررسی کمیت طول، که در فصل اول کتاب فیزیک دهم ارائه شده است، می‌پردازیم. در این بررسی، به مباحث زیر خواهیم پرداخت:
- تعریف کمیت طول
- تاریخچه‌ی تعریف یکای طول
- تعریف‌های مختلف یکای متر
- مقایسه‌ی مزایا و معایب تعریف‌های مختلف یکای متر
- معرفی یکاهای نجومی و سال نوری
- محاسبه‌ی مسافت طی شده توسط نور در یک سال
تعریف کمیت طول
طول یکی از کمیت‌های بنیادی در فیزیک است که برای اندازه‌گیری فاصله‌ی بین دو نقطه استفاده می‌شود. کمیت‌های بنیادی کمیت‌هایی هستند که از کمیت‌های دیگر تعریف نمی‌شوند و یکاهای مستقل دارند.
تاریخچه‌ی تعریف یکای طول
در طول تاریخ، از روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری طول استفاده شده است. برای مثال، در مصر باستان، از طول ساعد انسان به عنوان یکای طول استفاده می‌شد. در یونان باستان، از طول قدم انسان به عنوان یکای طول استفاده می‌شد.
در سال ۱۷۹۱، در فرانسه، متر به عنوان یکای طول تعریف شد. متر در ابتدا به عنوان یک ده میلیونیوم فاصله‌ی استوا تا قطب شمال تعریف شده بود.
تعریف‌های مختلف یکای متر
در سال ۱۹۶۰، تعریف متر به صورت فاصله‌ی بین دو خط نازک حک شده در نزدیکی دو سر میله‌ای از جنس پلاتین ایریدیوم که در دمای صفر درجه‌ی سلسیوس قرار داشت، تغییر کرد.
در سال ۱۹۸۳، تعریف متر به صورت مسافتی که نور در مدت زمان یک به روی ۲۹۹ میلیون و ۷۹۲۴۵۸ ثانیه در خلا طی می‌کند، تغییر کرد.
مقایسه‌ی مزایا و معایب تعریف‌های مختلف یکای متر
تعریف‌های مختلف یکای متر مزایا و معایب خاص خود را دارند.
مزایای تعریف اولیه‌ی متر
- قابل فهم و درک آسان
- قابل اندازه‌گیری با ابزارهای ساده
معایب تعریف اولیه‌ی متر
- دقت کافی نداشت
- به دلیل تغییر شکل زمین، با گذشت زمان تغییر می‌کرد
مزایای تعریف دوم متر
- دقت بیشتری داشت
- پایدارتر بود
معایب تعریف دوم متر
- اندازه‌گیری آن دشوار بود
- به تجهیزات تخصصی نیاز داشت
مزایای تعریف سوم متر
- بسیار دقیق است
- پایدار است
- به تجهیزات تخصصی نیاز ندارد
معایب تعریف سوم متر
- درک آن برای افراد عادی دشوار است
معرفی یکاهای نجومی و سال نوری
در نجوم، از یکاهای دیگری برای اندازه‌گیری طول استفاده می‌شود. برای مثال، از یکای نجومی (AU) برای اندازه‌گیری فاصله‌ی بین اجرام آسمانی استفاده می‌شود. یکای نجومی برابر با میانگین فاصله‌ی زمین تا خورشید است.
سال نوری یکای دیگری برای اندازه‌گیری طول است که برابر با مسافتی است که نور در یک سال در خلا طی می‌کند.
محاسبه‌ی مسافت طی شده توسط نور در یک سال
سرعت نور در خلا برابر با 300 میلیون متر بر ثانیه است. برای محاسبه‌ی مسافت طی شده توسط نور در یک سال، کافی است سرعت نور را در تعداد ثانیه‌های یک سال ضرب کنیم.
نتیجه
در این درس، به بررسی کمیت طول، که در فصل اول کتاب فیزیک دهم ارائه شده است، پرداختیم. در این بررسی، به مباحث مختلفی از جمله تعریف کمیت طول، تاریخچه‌ی تعریف یکای طول، تعریف‌های مختلف یکای متر، مقایسه‌ی مزایا و معایب تعریف‌های مختلف یکای متر، معرفی یکاهای نجومی و سال نوری و محاسبه‌ی مسافت طی شده توسط نور در یک سال، پرداختیم.
نکات تکمیلی
- در این درس، سعی شده است تا مطالب به صورت ساده و قابل فهم برای عموم ارائه شوند.
- برای مطالعه‌ی بیشتر در مورد این موضوع، می‌توانید به کتاب‌های فیزیک دهم و منابع علمی معتبر دیگر مراجعه کنید.
جهت دریافت کامل این دوره‌ی آموزشی لطفاً به صفحات آموزش فیزیک دهم ریاضی و آموزش فیزیک دهم تجربی مراجعه فرمایید.
کلاسلی آماده‌ی دریافت نظرات، پیشنهادات و انتقادات شما کاربران گرامی است.