مبدل طول
راهنمای کامل اندازهگیری طول
از تمدنهای باستان که با اعضای بدن اندازهگیری میکردند تا تعاریف مدرن با دقت کوانتومی، اندازهگیری طول اساس علم، مهندسی و زندگی روزمره را تشکیل میدهد. با راهنمای جامع ما در هنر تبدیل طول استاد شوید.
واحدهای اصلی طول
سیستم متریک (SI)
واحد پایه: متر (m)
مزایا: مبتنی بر دهدهی، جهانی، استاندارد علمی
کاربرد: بیش از ۱۹۵ کشور در سراسر جهان، تمام رشتههای علمی
- نانومتر۱۰⁻⁹ متر - اندازهگیری در مقیاس اتمی
- میلیمتر۱۰⁻³ متر - مهندسی دقیق
- کیلومتر۱۰³ متر - فواصل جغرافیایی
سیستم امپریال
واحد پایه: فوت (ft)
مزایا: شهودی در مقیاس انسانی، آشنایی فرهنگی
کاربرد: ایالات متحده، برخی کاربردها در بریتانیا
- اینچ۱/۱۲ فوت - اندازهگیریهای دقیق کوچک
- یارد۳ فوت - پارچه، زمینهای ورزشی
- مایل (بینالمللی)۵,۲۸۰ فوت - فواصل جادهای
- متر (m) واحد پایه SI است که با سرعت نور تعریف شده و دقت مطلق را برای تمام اندازهگیریها فراهم میکند.
- سیستم متریک از پیشوندهای دهدهی (نانو، میلی، کیلو) استفاده میکند که تبدیلها را ساده و دقیق میسازد.
- سیستم امپریال شهود مقیاس انسانی را فراهم میکند اما نیاز به حفظ کردن فاکتورهای تبدیل دارد.
- برای کارهای علمی و پروژههای بینالمللی از سیستم متریک و برای ساخت و ساز و استفاده روزمره در ایالات متحده از سیستم امپریال استفاده کنید.
- درک هر دو سیستم برای مهندسی، تولید و ارتباطات جهانی ضروری است.
تکامل تاریخی استانداردهای طول
ریشههای باستانی
واحدهای مبتنی بر بدن:
- آرنج: طول ساعد (≈۱۸ اینچ)
- پا: طول پای انسان
- گام: طول یک گام دوتایی
- وجب: عرض دست (از شست تا انگشت کوچک)
این واحدها برای هر فرد متفاوت بود و باعث ایجاد اختلافات تجاری و هرج و مرج در اندازهگیری میشد.
استانداردسازی سلطنتی
استانداردهای قرون وسطی:
- پای پادشاه: بر اساس اندازهگیریهای حاکم
- راد/پل: ۱۶.۵ فوت برای نقشهبرداری زمین
- اِل: ۴۵ اینچ برای اندازهگیری پارچه
استانداردهای فیزیکی که در خزانههای سلطنتی نگهداری میشدند، اما هنوز بین پادشاهیها متفاوت بودند.
انقلاب علمی
دقت مدرن:
- ۱۷۹۳: متر به عنوان ۱/۱۰,۰۰۰,۰۰۰ نصفالنهار پاریس تعریف شد
- ۱۹۶۰: با استفاده از طول موج کریپتون-۸۶ دوباره تعریف شد
- ۱۹۸۳: تعریف فعلی با استفاده از سرعت نور
هر تعریف مجدد، دقت و تکرارپذیری جهانی را افزایش داد.
- تمدنهای باستانی با استفاده از اعضای بدن (آرنج، پا، وجب) اولین اندازهگیریهای استاندارد را ایجاد کردند.
- تجارت قرون وسطی به واحدهای ثابت نیاز داشت که منجر به استانداردهای سلطنتی و مقررات صنفی شد.
- ۱۷۹۳: انقلاب فرانسه متر را بر اساس محیط زمین برای پذیرش جهانی ایجاد کرد.
- ۱۸۸۹: نمونه اولیه بینالمللی متر استانداردهای اندازهگیری جهانی را پایهگذاری کرد.
- ۱۹۸۳: تعریف مدرن متر از سرعت نور استفاده میکند که دقت و ثبات نهایی را فراهم میکند.
کاربردهای عملی در صنایع مختلف
ساخت و ساز و نقشهبرداری
دقت در ساخت و ساز یکپارچگی سازه را تضمین میکند، در حالی که نقشهبرداری مرزهای قانونی و دادههای ارتفاعی را تعیین میکند.
- کدهای ساختمانی: تلرانس ±۳ میلیمتر برای فولاد سازهای، ±۶ میلیمتر برای بتنریزی.
- نقشهبرداری زمین: دقت GPS ±۵ سانتیمتر افقی، ±۱۰ سانتیمتر عمودی برای کارهای مرزی.
- طرحبندی فونداسیون: دقت توتال استیشن تا ±۲ میلیمتر برای نقاط لنگر بحرانی.
- تسطیح جاده: ترازهای لیزری کنترل ارتفاع ±۱ سانتیمتر را در طول ۱۰۰ متر حفظ میکنند.
تولید و مهندسی
تلرانسها تناسب، عملکرد و قابلیت تعویض را تعیین میکنند. درجههای تلرانس ISO از IT01 (۰.۳ میکرومتر) تا IT18 (۲۵۰ میکرومتر) متغیر است.
- ماشینکاری CNC: استاندارد ±۰.۰۲۵ میلیمتر (±۰.۰۰۱ اینچ)، کار دقیق ±۰.۰۰۵ میلیمتر.
- انطباق یاتاقان: تلرانس H7/g6 برای کاربردهای عمومی، H6/js5 برای دقت.
- ورق فلزی: ±۰.۵ میلیمتر برای خمها، ±۰.۱ میلیمتر برای برش لیزری.
- چاپ سهبعدی: FDM ±۰.۵ میلیمتر، SLA ±۰.۱ میلیمتر، دقت لایه SLM فلزی ±۰.۰۵ میلیمتر.
ورزش و دو و میدانی
ابعاد استاندارد رقابت عادلانه و اعتبار رکوردها را در ورزشهای المپیک و حرفهای تضمین میکند.
- دو و میدانی: بیضی ۴۰۰ متر ±۰.۰۴ متر، عرض خط ۱.۲۲ متر (±۰.۰۱ متر).
- زمین فوتبال: ۱۰۰-۱۱۰ متر × ۶۴-۷۵ متر (فیفا)، دروازه ۷.۳۲ متر × ۲.۴۴ متر دقیق.
- زمین بسکتبال: NBA ۲۸.۶۵ متر × ۱۵.۲۴ متر، ارتفاع حلقه ۳.۰۴۸ متر (±۶ میلیمتر).
- استخرهای شنا: المپیک ۵۰ متر × ۲۵ متر (±۰.۰۳ متر)، عرض خط ۲.۵ متر.
ناوبری و نقشهکشی
GPS، GIS و نقشهکشی برای موقعیتیابی و محاسبات فاصله به اندازهگیریهای دقیق طول متکی هستند.
- دقت GPS: غیرنظامی ±۵ متر، WAAS/EGNOS ±۱ متر، RTK ±۲ سانتیمتر.
- نمودارهای دریایی: عمقها در متر/فاتوم، فواصل در مایل دریایی.
- نقشههای توپوگرافی: فواصل منحنی تراز ۵-۲۰ متر، مقیاس ۱:۲۵,۰۰۰ تا ۱:۵۰,۰۰۰.
- ناوبری هوایی: مسیرهای هوایی با مایل دریایی تعریف میشوند، ارتفاعات با فوت بالاتر از سطح متوسط دریا.
نجوم و فضا
از دیافراگم تلسکوپها تا فواصل کیهانی، اندازهگیریهای طول بیش از ۶۰ مرتبه بزرگی را در بر میگیرند.
- دیافراگم تلسکوپ: آماتور ۱۰۰-۳۰۰ میلیمتر، تحقیقاتی ۸-۱۰ متر آینه.
- مدارهای ماهوارهای: LEO ۳۰۰-۲,۰۰۰ کیلومتر، GEO ۳۵,۷۸۶ کیلومتر ارتفاع.
- تشخیص سیارات فراخورشیدی: روش گذر تغییرات قطر ستاره را با دقت ±۰.۰۱٪ اندازهگیری میکند.
- فواصل کهکشانی: در Mpc (مگاپارسک) اندازهگیری میشود، ثابت هابل با عدم قطعیت ±۲٪.
میکروسکوپی و آزمایشگاه
علوم زیستی و مواد برای تصویربرداری سلولی و تحلیل نانوساختارها به دقت زیر میکرومتر متکی هستند.
- میکروسکوپی نوری: وضوح ~۲۰۰ نانومتر (حد پراش)، فاصله کاری ۰.۱-۱۰ میلیمتر.
- میکروسکوپی الکترونی: وضوح SEM ۱-۵ نانومتر، TEM <۰.۱ نانومتر برای تصویربرداری اتمی.
- اندازهگیریهای سلولی: باکتریها ۱-۱۰ میکرومتر، سلولهای پستانداران ۱۰-۳۰ میکرومتر قطر.
- AFM (نیروی اتمی): وضوح Z <۰.۱ نانومتر، مناطق اسکن ۱۰۰ نانومتر تا ۱۰۰ میکرومتر.
مد و نساجی
اندازهگیری لباس، اندازهگیری پارچه و درجهبندی الگو به استانداردهای طول ثابت در سراسر زنجیرههای تأمین جهانی نیاز دارد.
- عرض پارچه: ۱۱۰ سانتیمتر (پوشاک)، ۱۴۰-۱۵۰ سانتیمتر (منسوجات خانگی)، ۲۸۰ سانتیمتر (ملحفه).
- درز: استاندارد ۱.۵ سانتیمتر (⅝ اینچ)، درزهای فرانسوی ۶ میلیمتر دو لایه.
- درجهبندی الگو: افزایش اندازه ۵ سانتیمتر (سینه/کمر/باسن) برای لباس زنانه.
- تعداد نخ: ملحفهها ۲۰۰-۸۰۰ نخ در هر اینچ (هر چه بالاتر = بافت ظریفتر).
املاک و مستغلات و معماری
نقشههای طبقات، ابعاد قطعه و الزامات عقبنشینی بر توسعه و ارزیابی املاک حاکم هستند.
- نقشههای طبقات: در مقیاس ۱:۵۰ یا ۱:۱۰۰ ترسیم شده، ابعاد اتاق ±۵ سانتیمتر.
- ارتفاع سقف: استاندارد ۲.۴-۳.۰ متر مسکونی، ۳.۶-۴.۵ متر تجاری.
- عقبنشینی قطعه: جلو ۶-۱۰ متر، کنار ۱.۵-۳ متر، پشت ۶-۹ متر (بسته به منطقهبندی متفاوت است).
- اندازههای در: استاندارد ۸۰ سانتیمتر × ۲۰۰ سانتیمتر، ADA به عرض آزاد ۸۱ سانتیمتر نیاز دارد.
تصویرسازی کامل مقیاس - از کوانتوم تا کیهان
پیشرفت توانهای ده
| محدوده مقیاس | واحدهای نماینده | کاربردها | اشیاء نمونه |
|---|---|---|---|
| ۱۰⁻³⁵ متر | طول پلانک | فیزیک کوانتوم، نظریه ریسمان | حد بنیادی فضا-زمان |
| ۱۰⁻¹⁵ متر | فمتومتر، فرمی | فیزیک هستهای | هستههای اتمی، پروتونها |
| ۱۰⁻¹¹ متر | شعاع بور | فیزیک اتمی | اتم هیدروژن |
| ۱۰⁻¹⁰ متر | آنگستروم | شیمی، بلورشناسی | شعاعهای اتمی، مولکولها |
| ۱۰⁻⁶ متر | میکرومتر، میکرون | زیستشناسی، میکروسکوپی | باکتریها، سلولها |
| ۱۰⁻³ متر | میلیمتر | مهندسی، زیستشناسی | حشرات، قطعات کوچک |
| ۱۰⁻² متر | سانتیمتر | اندازهگیریهای روزمره | سکه، انگشتان |
| ۱۰⁻¹ متر | دسیمتر، دست | اندازهگیریهای بدن | وجب دست، ابزارهای کوچک |
| ۱۰⁰ متر | متر، یارد | مقیاس انسانی، معماری | قد انسان، مبلمان |
| ۱۰³ متر | کیلومتر، مایل | جغرافیا، حمل و نقل | شهرها، کوهها |
| ۱۰⁶ متر | مگامتر | فواصل قارهای | کشورها، دریاچههای بزرگ |
| ۱۰⁹ متر | گیگامتر | مقیاس سیارهای | فاصله زمین تا ماه، قطرهای سیارهای |
| ۱۰¹¹ متر | واحد نجومی | منظومه شمسی | فاصله زمین تا خورشید |
| ۱۰¹⁶ متر | سال نوری، پارسک | فواصل ستارهای | ستارگان نزدیک |
| ۱۰²⁰ متر | کیلوپارسک | ساختار کهکشانی | خوشههای ستارهای، سحابیها |
| ۱۰²³ متر | مگاپارسک | فواصل بین کهکشانی | خوشههای کهکشانی |
| ۱۰²⁶ متر | جهان قابل مشاهده | کیهانشناسی | لبه جهان |
بیش از ۵۰ مرتبه بزرگی: مبدل ما دامنهای وسیعتر از تعداد اتمهای بدن انسان (≈۱۰²⁷) را پوشش میدهد!
دقت مهم است: خطای ۱٪ در اندازهگیری یک پارسک معادل ۳۲۶ میلیارد کیلومتر است - بزرگتر از کل منظومه شمسی ما.
پل فرهنگی: از آرنجهای باستانی تا اندازهگیریهای کوانتومی - اتصال میراث بشری با علم پیشرفته.
مرجع تبدیلهای ضروری
مثالهای سریع تبدیل
جدول جامع تبدیل
| واحد | متر | فوت | کاربرد رایج |
|---|---|---|---|
| نانومتر | ۱ × ۱۰⁻⁹ | ۳.۲۸ × ۱۰⁻⁹ | مقیاس مولکولی، اتمی |
| میکرومتر | ۱ × ۱۰⁻⁶ | ۳.۲۸ × ۱۰⁻⁶ | سلولهای بیولوژیکی، دقت |
| میلیمتر | ۱ × ۱۰⁻³ | ۰.۰۰۳۲۸ | اندازهگیریهای کوچک |
| سانتیمتر | ۱ × ۱۰⁻² | ۰.۰۳۲۸ | اندازهگیریهای بدن |
| اینچ | ۰.۰۲۵۴ | ۰.۰۸۳۳ | صفحه نمایش، ابزارها |
| فوت | ۰.۳۰۴۸ | ۱ | قد، ابعاد اتاق |
| متر | ۱ | ۳.۲۸۰۸ | استاندارد علمی |
| یارد | ۰.۹۱۴۴ | ۳ | پارچه، زمینهای ورزشی |
| کیلومتر | ۱,۰۰۰ | ۳,۲۸۰.۸ | فواصل جغرافیایی |
| مایل (بینالمللی) | ۱,۶۰۹.۳۴ | ۵,۲۸۰ | فواصل جادهای (ایالات متحده) |
کاتالوگ کامل واحدها
مرجع کامل تمام واحدهای طول که بر اساس دستهبندی سازماندهی شدهاند، با فرمولهای تبدیل و یادداشتهای عملی برای هر واحد.
SI / متریک
واحد پایه سیستم بینالمللی (متر) با پیشوندهای دهدهی از آتو- تا اگز-.
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| کیلومتر | km | 1000 | ۱,۰۰۰ متر. استاندارد برای فواصل جغرافیایی، علائم راهنمایی و رانندگی در سراسر جهان. |
| متر | m | 1 | واحد پایه SI. تعریف شده با سرعت نور: مسافتی که در ۱/۲۹۹,۷۹۲,۴۵۸ ثانیه طی میشود. |
| سانتیمتر | cm | 0.01 | ۱/۱۰۰ متر. اندازهگیریهای بدن، اشیاء روزمره. |
| میلیمتر | mm | 0.001 | ۱/۱,۰۰۰ متر. اندازهگیریهای دقیق، نقشههای مهندسی. |
| هکتومتر | hm | 100 | |
| دکامتر | dam | 10 | |
| دسیمتر | dm | 0.1 | |
| میکرومتر | μm | 0.000001 | میکرومتر (میکرون). ۱۰⁻⁶ متر. زیستشناسی سلولی، اندازه ذرات. |
| نانومتر | nm | 1e-9 | نانومتر. ۱۰⁻⁹ متر. مقیاس اتمی، طول موجها، نانوتکنولوژی. |
| پیکومتر | pm | 1e-12 | پیکومتر. ۱۰⁻¹² متر. طول پیوندهای اتمی. |
| فمتومتر | fm | 1e-15 | فمتومتر (فرمی). ۱۰⁻¹۵ متر. فیزیک هستهای. |
| آتومتر | am | 1e-18 | |
| اگزامتر | Em | 1e+18 | |
| پتامتر | Pm | 1e+15 | |
| ترامتر | Tm | 1e+12 | |
| گیگامتر | Gm | 1e+9 | گیگامتر. ۱۰⁹ متر. مدارهای سیارهای، مقیاس منظومه شمسی. |
| مگامتر | Mm | 1e+6 | مگامتر. ۱۰⁶ متر. فواصل قارهای. |
امپریال / مرسوم ایالات متحده
واحدهای امپراتوری بریتانیا و مرسوم ایالات متحده بر اساس فوت (۱۲ اینچ).
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| مایل (بینالمللی) | mi | 1609.344 | مایل قانونی. ۵,۲۸۰ فوت = ۱,۶۰۹.۳۴۴ متر. فواصل جادهای (ایالات متحده/بریتانیا). |
| یارد | yd | 0.9144 | یارد. ۳ فوت = ۰.۹۱۴۴ متر. پارچه، زمینهای ورزشی (ایالات متحده). |
| فوت | ft | 0.3048 | فوت. ۱۲ اینچ = ۰.۳۰۴۸ متر (دقیق). قد انسان، ابعاد اتاق. |
| اینچ | in | 0.0254 | اینچ. ۱/۱۲ فوت = ۲.۵۴ سانتیمتر (دقیق). صفحهنمایشها، ابزارها، الوار. |
| کیلویارد | kyd | 914.4 | |
| فرلانگ | fur | 201.168 | فرلانگ. ۱/۸ مایل = ۶۶۰ فوت. اسبدوانی، کشاورزی. |
| زنجیر | ch | 20.1168 | زنجیر. ۶۶ فوت. نقشهبرداری زمین، زمین کریکت. |
| راد | rd | 5.0292 | راد (پل/پرچ). ۱۶.۵ فوت. واحد اندازهگیری تاریخی زمین. |
| پرچ | perch | 5.0292 | |
| پل | pole | 5.0292 | |
| لینک | li | 0.201168 | لینک. ۱/۱۰۰ زنجیر = ۰.۶۶ فوت. دقت نقشهبرداری. |
| فاتوم | fath | 1.8288 | فاتوم. ۶ فوت. اندازهگیری عمق آب. |
| لیگ (اساسنامهای) | lea | 4828.032 | لیگ. ۳ مایل. مسافت طولانی باستانی. |
| طناب | rope | 6.096 | |
| جو | bc | 0.0084666667 |
علمی غیر SI
اندازهگیریهای مقیاس اتمی، کوانتومی و مولکولی.
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| میکرون | μ | 0.000001 | |
| آنگستروم | Å | 1e-10 | آنگستروم. ۱۰⁻¹⁰ متر. شعاعهای اتمی، شبکههای بلوری. |
| فرمی | f | 1e-15 | |
| طول پلانک | lₚ | 1.616255e-35 | |
| شعاع بور | a₀ | 5.291772e-11 | |
| واحد اتمی طول | a.u. | 5.291772e-11 | |
| واحد ایکس | X | 1.002080e-13 | |
| شعاع الکترون (کلاسیک) | re | 2.817941e-15 |
نجومی
اندازهگیریهای فواصل فضایی، ستارهای و کیهانشناسی.
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| سال نوری | ly | 9.460730e+15 | سال نوری. ۹.۴۶۱ × ۱۰¹۵ متر. فواصل ستارهای. |
| واحد نجومی | AU | 1.495979e+11 | |
| پارسک | pc | 3.085678e+16 | |
| کیلوپارسک | kpc | 3.085700e+19 | کیلوپارسک. ۱,۰۰۰ پارسک. مقیاس ساختار کهکشانی. |
| مگاپارسک | Mpc | 3.085700e+22 | مگاپارسک. ۱ میلیون پارسک. فواصل کیهانشناسی. |
| شعاع استوایی زمین | R⊕ eq | 6.378160e+6 | |
| شعاع قطبی زمین | R⊕ pol | 6.356752e+6 | |
| فاصله زمین تا خورشید | d⊕☉ | 1.496000e+11 | |
| شعاع خورشید | R☉ | 6.960000e+8 |
دریایی
ناوبری دریایی بر اساس دقایق قوسی نصفالنهار زمین.
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| مایل دریایی (بینالمللی) | nmi | 1852 | مایل دریایی (بینالمللی). ۱,۸۵۲ متر دقیق. ۱ دقیقه قوسی از نصفالنهار. |
| مایل دریایی (بریتانیا) | nmi UK | 1853.184 | |
| فاتوم (دریایی) | ftm | 1.8288 | |
| طول کابل | cable | 185.2 | طول کابل. ۱۸۵.۲ متر = ۱/۱۰ مایل دریایی. |
| لیگ دریایی (بینالمللی) | nl int | 5556 | |
| لیگ دریایی (بریتانیا) | nl UK | 5559.552 |
سیستم نقشهبرداری ایالات متحده
واحدهای ژئودتیک با دقت بالا برای نقشهبرداری زمین (کمی متفاوت از استاندارد).
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| فوت (نقشهبرداری ایالات متحده) | ft surv | 0.304800609601 | فوت نقشهبرداری ایالات متحده. ۱۲۰۰/۳۹۳۷ متر (کسر دقیق). اسناد قانونی زمین، دقت ژئودتیک. |
| اینچ (نقشهبرداری ایالات متحده) | in surv | 0.0254000508001 | |
| مایل (نقشهبرداری ایالات متحده) | mi surv | 1609.34721869 | مایل نقشهبرداری ایالات متحده. ۵,۲۸۰ فوت نقشهبرداری. دقت ژئودتیک. |
| فاتوم (نقشهبرداری ایالات متحده) | fath surv | 1.82880365761 | |
| فرلانگ (نقشهبرداری ایالات متحده) | fur surv | 201.168402337 | |
| زنجیر (نقشهبرداری ایالات متحده) | ch surv | 20.1168402337 | زنجیر نقشهبرداری. ۶۶ فوت نقشهبرداری = ۲۰.۱۱۶۸۴ متر. |
| لینک (نقشهبرداری ایالات متحده) | li surv | 2.01168402337 | لینک نقشهبرداری. ۱/۱۰۰ زنجیر نقشهبرداری = ۷.۹۲ اینچ. |
| راد (نقشهبرداری ایالات متحده) | rd surv | 5.02921005842 | راد نقشهبرداری. ۱۶.۵ فوت نقشهبرداری = ۵.۰۲۹۲ متر. |
تایپوگرافی
واحدهای طراحی چاپی و دیجیتال (پوینت، پایکا، توییپ).
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| پیکا | pc | 0.00423333333333 | پایکا. ۱۲ پوینت = ۱/۶ اینچ (دقیق). فاصله بین خطوط. |
| پوینت | pt | 0.000352777777778 | |
| توئیپ | twip | 0.0000176388888889 | توییپ. ۱/۲۰ پوینت = ۱/۱۴۴۰ اینچ (دقیق). واحد دقت نرمافزار. |
مهندسی / دقیق
واحدهای تولید دقیق (میل، میکرو اینچ، کالیبر).
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| میل | mil | 0.0000254 | هزارم اینچ. ۰.۰۰۱ اینچ = ۰.۰۲۵۴ میلیمتر. گیج سیم، ضخامت پوشش. |
| میکرو اینچ | μin | 2.540000e-8 | میکرو اینچ. ۱۰⁻⁶ اینچ = ۲۵.۴ نانومتر. مشخصات پرداخت سطح. |
| سانتی اینچ | cin | 0.000254 | سانتی اینچ. ۰.۰۱ اینچ = ۰.۲۵۴ میلیمتر. ماشینکاری دقیق. |
| کالیبر | cal | 0.000254 | کالیبر. ۰.۰۱ اینچ. مشخصات قطر گلوله. |
منطقهای / فرهنگی
واحدهای فرهنگی سنتی از تمدنهای مختلف.
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| آرپان (فرانسه) | arp | 58.5216 | آرپنت فرانسوی. ۵۸.۴۷ متر. واحد اندازهگیری زمین در لوئیزیانا، کبک. |
| آلن (سوئد) | aln | 0.5937777778 | |
| فامن (سوئد) | famn | 1.7813333333 | |
| کن (ژاپن) | ken | 2.11836 | کِن ژاپنی. ۱.۸۱۸ متر = ۶ شاکو. معماری سنتی. |
| آرشین (روسیه) | archin | 0.7112 | |
| وارا (تاریا) | vara | 2.505456 | |
| وارا (کونوکوئرا) | vara | 2.505456 | |
| وارا (کاستیانا) | vara | 0.835152 | |
| نی بلند | l reed | 3.2004 | |
| نی | reed | 2.7432 | |
| ذراع بلند | l cubit | 0.5334 |
کتاب مقدس / باستانی
استانداردهای اندازهگیری تاریخی، کتاب مقدس و باستانی.
| واحد | نماد | متر | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| مایل (رومی) | mi rom | 1479.804 | |
| آکتوس (رومی) | actus | 35.47872 | |
| ذراع (بریتانیا) | cubit | 0.4572 | |
| ذراع (یونانی) | cubit | 0.462788 | |
| دست | h | 0.1016 | |
| وجب (پارچه) | span | 0.2286 | وجب. ۹ اینچ = ۲۲.۸۶ سانتیمتر. وجب دست (از شست تا انگشت کوچک). |
| اِل | ell | 1.143 | |
| پهنای دست | hb | 0.0762 | |
| پهنای انگشت | fb | 0.01905 | |
| انگشت (پارچه) | finger | 0.1143 | |
| ناخن (پارچه) | nail | 0.05715 |
★ پیشفرض محبوب در مبدل
پایه: ضریب تبدیل به متر (برای تبدیل به متر ضرب کنید)
واحدهای مقیاس نجومی و کیهانی
مقیاس منظومه شمسی
- ابعاد زمینشعاع استوایی: ۶,۳۷۸ کیلومتر | شعاع قطبی: ۶,۳۵۷ کیلومتر
- شعاع خورشید۶۹۶,۰۰۰ کیلومتر - ۱۰۹ برابر شعاع زمین
- واحد نجومی (AU)۱۴۹.۶ میلیون کیلومتر - فاصله زمین تا خورشید
مقیاس ستارهای و کهکشانی
- سال نوری (ly)۹.۴۶ تریلیون کیلومتر - مسافتی که نور در یک سال طی میکند
- پارسک (pc)۳.۲۶ سال نوری - اندازهگیری اختلاف منظر نجومی
- کیلوپارسک و مگاپارسکفواصل کهکشانی (kpc) و بین کهکشانی (Mpc)
تصویرسازی مقیاس
واحدهای ناوبری دریایی و دریانوردی
استانداردهای بینالمللی
- مایل دریایی (بینالمللی)۱,۸۵۲ متر - دقیقاً ۱ دقیقه قوسی از نصفالنهار زمین
- طول کابل۱۸۵.۲ متر - ۱/۱۰ مایل دریایی برای فواصل کوتاه
- فاتوم (دریایی)۱.۸۳ متر - اندازهگیری عمق، بر اساس بازوی باز
تغییرات منطقهای
- مایل دریایی بریتانیا۱,۸۵۳.۱۸ متر - استاندارد تاریخی نیروی دریایی سلطنتی بریتانیا
- لیگ دریایی (بینالمللی)۵.۵۶ کیلومتر - ۳ مایل دریایی سنتی
- لیگ دریایی (بریتانیا)۵.۵۶ کیلومتر - نسخه بریتانیایی، کمی طولانیتر
ارتباط مایل دریایی با هندسه زمین آن را برای ناوبری ضروری میسازد. یک مایل دریایی برابر با یک دقیقه عرض جغرافیایی است که محاسبات موقعیت را بر روی نمودارهای دریایی طبیعی و شهودی میکند. این رابطه بین فاصله و اندازهگیری زاویهای دلیلی است که سیستمهای GPS و هوانوردی امروزه هنوز از مایلهای دریایی استفاده میکنند.
واحدهای مقیاس علمی و اتمی
مولکولی و اتمی
- آنگستروم (Å)۱۰⁻¹⁰ متر - شعاعهای اتمی، شبکههای بلوری
- شعاع بور۵.۲۹ × ۱۰⁻¹¹ متر - حالت پایه اتم هیدروژن
- میکرون (μ)۱۰⁻⁶ متر - نام جایگزین برای میکرومتر
هستهای و کوانتومی
- فرمی (fm)۱۰⁻¹⁵ متر - اندازهگیریهای مقیاس هستهای
- طول پلانک۱.۶۱۶۲۵۵ × ۱۰⁻³⁵ متر - حد بنیادی کوانتومی (CODATA 2018)
- شعاع کلاسیک الکترون۲.۸۲ × ۱۰⁻¹⁵ متر - اندازه نظری الکترون
پرتو ایکس و طیفسنجی
- واحد ایکس۱.۰۰ × ۱۰⁻¹³ متر - بلورشناسی پرتو ایکس
- A.U. طولهمانند شعاع بور - سیستم واحدهای اتمی
- پارامتر شبکه۳.۵۶ × ۱۰⁻¹⁰ متر - فاصله ساختار بلوری
واحدهای سنتی منطقهای و فرهنگی
سنتی اروپایی
- آرپنت (فرانسه)۵۸.۵ متر - اندازهگیری زمین، هنوز در لوئیزیانا استفاده میشود
- آلن (سوئد)۵۹.۴ سانتیمتر - واحد طول سنتی سوئدی
- فامن (سوئد)۱.۷۸ متر - معادل فاتوم، اندازهگیری بازوی باز
- آرشین (روسیه)۷۱.۱ سانتیمتر - واحد استاندارد امپراتوری روسیه
آسیایی و شرقی
- کِن (ژاپن)۲.۱۲ متر - واحد معماری سنتی ژاپنی
- نی و نی بلندواحدهای باستانی کتاب مقدس - ۲.۷۴ متر و ۳.۲۰ متر
استعماری اسپانیایی
- وارا (انواع مختلف)طولهای مختلف: کاستیانا (۸۳.۵ سانتیمتر)، تارئا (۲.۵ متر)
- آرنج بلند۵۳.۳ سانتیمتر - نسخه گسترشیافته آرنج استاندارد
- لگوآ (لیگ)۴.۱۹ کیلومتر - واحد اندازهگیری مسافت استعماری اسپانیایی
- اِستادال۳.۳۴ متر - میله نقشهبرداری استعماری
بسیاری از واحدهای منطقهای در زمینههای تخصصی پابرجا هستند: آرپنتهای فرانسوی در اسناد زمین لوئیزیانا، کِن ژاپنی در معماری سنتی، و وارای اسپانیایی در توصیفات املاک جنوب غربی ایالات متحده. درک این واحدها برای تحقیقات تاریخی، مستندات قانونی و حفظ فرهنگ ضروری است.
واحدهای تاریخی باستانی و کتاب مقدس
امپراتوری روم
- مایل رومی۱,۴۸۰ متر - ۱۰۰۰ گام (mille passus)
- آکتوس (رومی)۳۵.۵ متر - واحد اندازهگیری زمین
- پاسوس (گام رومی)۱.۴۸ متر - گام دوتایی در راهپیمایی رومی
کتاب مقدس و عبری
- آرنج (انواع مختلف)بریتانیا: ۴۵.۷ سانتیمتر، یونان: ۴۶.۳ سانتیمتر - طول ساعد
- وجب و پهنای دستوجب: ۲۲.۹ سانتیمتر، پهنای دست: ۷.۶ سانتیمتر
- پهنای انگشت۱.۹ سانتیمتر - کوچکترین واحد کتاب مقدس
قرون وسطی و تجارت
- دست۱۰.۲ سانتیمتر - هنوز برای اندازهگیری اسبها استفاده میشود
- اِل۱۱۴.۳ سانتیمتر - استاندارد اندازهگیری پارچه
- انگشت و ناخن (پارچه)۱۱.۴ سانتیمتر و ۵.۷ سانتیمتر - دقت پارچه
مهندسی و تولید دقیق
تولید دقیق
- میل (هزارم)۰.۰۲۵۴ میلیمتر - ۱/۱۰۰۰ اینچ، ضخامت سیم و ورق
- میکرو اینچ۰.۰۲۵۴ میکرومتر - مشخصات پرداخت سطح
- سانتی اینچ۰.۲۵۴ میلیمتر - دقت ۱/۱۰۰ اینچ
سلاح گرم و بالستیک
- کالیبر۰.۲۵۴ میلیمتر - مشخصات قطر گلوله
- طول لوله۴۰۶.۴ میلیمتر - لوله تفنگ استاندارد ۱۶ اینچی
- گام خانکشی۲۵۴ میلیمتر - یک دور کامل در هر ۱۰ اینچ
واحدهای تایپوگرافی و طراحی
تایپوگرافی سنتی
- پوینت (pt)۰.۳۵ میلیمتر - استاندارد اندازه فونت (۱/۷۲ اینچ)
- پایکا (pc)۴.۲۳ میلیمتر - ۱۲ پوینت، فاصله بین خطوط
- توییپ۰.۰۱۸ میلیمتر - ۱/۲۰ پوینت، دقت نرمافزار
کاربردهای مدرن
طراحی چاپ: پوینتها و پایکاها برای کنترل دقیق طرحبندی
طراحی وب: پوینتها برای اندازه فونت، پایکاها برای سیستمهای گرید
نرمافزار: توییپها برای محاسبات داخلی و دقت
تبدیلهای سریع
- ۷۲ پوینت = ۱ اینچ
- ۶ پایکا = ۱ اینچ
- ۲۰ توییپ = ۱ پوینت
- ۱۴۴۰ توییپ = ۱ اینچ
سیستم نقشهبرداری ایالات متحده - دقت ژئودتیک
نقشهبرداری در مقابل استاندارد
تفاوت کلیدی: واحدهای نقشهبرداری ایالات متحده کمی طولانیتر از واحدهای بینالمللی هستند
- فوت نقشهبرداری۳۰.۴۸۰۰۶۱ سانتیمتر در مقابل ۳۰.۴۸ سانتیمتر (بینالمللی)
- مایل نقشهبرداری۱,۶۰۹.۳۴۷ متر در مقابل ۱,۶۰۹.۳۴۴ متر (بینالمللی)
واحدهای اندازهگیری زمین
- زنجیر (نقشهبرداری)۲۰.۱۲ متر - ۶۶ فوت نقشهبرداری، نقشهبرداری زمین
- لینک (نقشهبرداری)۲۰.۱ سانتیمتر - ۱/۱۰۰ زنجیر، اندازهگیریهای دقیق
- راد (نقشهبرداری)۵.۰۳ متر - ۱۶.۵ فوت نقشهبرداری
واحدهای نقشهبرداری ایالات متحده برای توصیفات املاک در ایالات متحده وضعیت قانونی دارند. تفاوتهای کوچک با واحدهای بینالمللی میتواند منجر به مغایرتهای قابل توجهی در فواصل طولانی شود، که دقت را برای مرزهای قانونی و پروژههای بزرگ ساختمانی حیاتی میکند.
بهترین شیوههای دقت و اندازهگیری
تکرارپذیری (Precision): سازگاری اندازهگیریهای مکرر (نتایج چقدر به یکدیگر نزدیک هستند)
صحت (Accuracy): نزدیکی به مقدار واقعی (نتایج چقدر به اندازهگیری واقعی نزدیک هستند)
هر دو برای اندازهگیریهای قابل اعتماد طول در کاربردهای حرفهای ضروری هستند.
ابزارهای اندازهگیری و دقت
| ابزار | دقت | بهترین برای |
|---|---|---|
| خطکش | ±۱ میلیمتر | اندازهگیریهای عمومی |
| کولیس | ±۰.۰۲ میلیمتر | قطعات کوچک، ضخامت |
| میکرومتر | ±۰.۰۰۱ میلیمتر | ماشینکاری دقیق |
| فاصلهسنج لیزری | ±۱ میلیمتر | فواصل طولانی |
| دستگاه اندازهگیری مختصات | ±۰.۰۰۰۱ میلیمتر | کنترل کیفیت |
ارقام معنیدار در طول
- قانون سرانگشتینتایج را با دقتی متناسب با ابزار اندازهگیری خود گزارش دهید
- محاسباتدقت نتیجه نهایی توسط کمدقتترین ورودی محدود میشود
- مهندسیتلرانسهای ساخت و خواص مواد را در نظر بگیرید
- مستندسازیشرایط اندازهگیری و تخمینهای عدم قطعیت را ثبت کنید
نکات حرفهای و بهترین شیوهها
کمکهای حافظه
- متر ≈ یارد: هر دو حدود ۳ فوت هستند (متر کمی بلندتر است)
- "اینچ-سانتیمتر": ۱ اینچ = ۲.۵۴ سانتیمتر (دقیق)
- "مایل-کیلومتر": ۱ مایل ≈ ۱.۶ کیلومتر، ۱ کیلومتر ≈ ۰.۶ مایل
- مقیاس انسانی: گام متوسط ≈ ۰.۷۵ متر، بازوی باز ≈ قد
اشتباهات رایج
- سردرگمی واحد: همیشه واحدها را در محاسبات مشخص کنید
- دقت کاذب: از اندازهگیری با خطکش ۱۰ رقم اعشار گزارش ندهید
- تأثیر دما: مواد با دما منبسط/منقبض میشوند
- خطای اختلاف منظر: اندازهگیریها را عمود بر مقیاس بخوانید
استانداردهای بینالمللی
- ISO 80000: استاندارد بینالمللی برای کمیتها و واحدها
- دستورالعملهای NIST: استانداردهای اندازهگیری و بهترین شیوههای ایالات متحده
- BIPM: دفتر بینالمللی اوزان و مقیاسها
- قابلیت ردیابی: اندازهگیریها را به استانداردهای ملی پیوند دهید
کاربردهای عملی در صنایع مختلف
ساخت و ساز و نقشهبرداری
دقت در ساخت و ساز یکپارچگی سازه را تضمین میکند، در حالی که نقشهبرداری مرزهای قانونی و دادههای ارتفاعی را تعیین میکند.
- کدهای ساختمانی: تلرانس ±۳ میلیمتر برای فولاد سازهای، ±۶ میلیمتر برای بتنریزی.
- نقشهبرداری زمین: دقت GPS ±۵ سانتیمتر افقی، ±۱۰ سانتیمتر عمودی برای کارهای مرزی.
- طرحبندی فونداسیون: دقت توتال استیشن تا ±۲ میلیمتر برای نقاط لنگر بحرانی.
- تسطیح جاده: ترازهای لیزری کنترل ارتفاع ±۱ سانتیمتر را در طول ۱۰۰ متر حفظ میکنند.
تولید و مهندسی
تلرانسها تناسب، عملکرد و قابلیت تعویض را تعیین میکنند. درجههای تلرانس ISO از IT01 (۰.۳ میکرومتر) تا IT18 (۲۵۰ میکرومتر) متغیر است.
- ماشینکاری CNC: استاندارد ±۰.۰۲۵ میلیمتر (±۰.۰۰۱ اینچ)، کار دقیق ±۰.۰۰۵ میلیمتر.
- انطباق یاتاقان: تلرانس H7/g6 برای کاربردهای عمومی، H6/js5 برای دقت.
- ورق فلزی: ±۰.۵ میلیمتر برای خمها، ±۰.۱ میلیمتر برای برش لیزری.
- چاپ سهبعدی: FDM ±۰.۵ میلیمتر، SLA ±۰.۱ میلیمتر، دقت لایه SLM فلزی ±۰.۰۵ میلیمتر.
ورزش و دو و میدانی
ابعاد استاندارد رقابت عادلانه و اعتبار رکوردها را در ورزشهای المپیک و حرفهای تضمین میکند.
- دو و میدانی: بیضی ۴۰۰ متر ±۰.۰۴ متر، عرض خط ۱.۲۲ متر (±۰.۰۱ متر).
- زمین فوتبال: ۱۰۰-۱۱۰ متر × ۶۴-۷۵ متر (فیفا)، دروازه ۷.۳۲ متر × ۲.۴۴ متر دقیق.
- زمین بسکتبال: NBA ۲۸.۶۵ متر × ۱۵.۲۴ متر، ارتفاع حلقه ۳.۰۴۸ متر (±۶ میلیمتر).
- استخرهای شنا: المپیک ۵۰ متر × ۲۵ متر (±۰.۰۳ متر)، عرض خط ۲.۵ متر.
ناوبری و نقشهکشی
GPS، GIS و نقشهکشی برای موقعیتیابی و محاسبات فاصله به اندازهگیریهای دقیق طول متکی هستند.
- دقت GPS: غیرنظامی ±۵ متر، WAAS/EGNOS ±۱ متر، RTK ±۲ سانتیمتر.
- نمودارهای دریایی: عمقها در متر/فاتوم، فواصل در مایل دریایی.
- نقشههای توپوگرافی: فواصل منحنی تراز ۵-۲۰ متر، مقیاس ۱:۲۵,۰۰۰ تا ۱:۵۰,۰۰۰.
- ناوبری هوایی: مسیرهای هوایی با مایل دریایی تعریف میشوند، ارتفاعات با فوت بالاتر از سطح متوسط دریا.
نجوم و فضا
از دیافراگم تلسکوپها تا فواصل کیهانی، اندازهگیریهای طول بیش از ۶۰ مرتبه بزرگی را در بر میگیرند.
- دیافراگم تلسکوپ: آماتور ۱۰۰-۳۰۰ میلیمتر، تحقیقاتی ۸-۱۰ متر آینه.
- مدارهای ماهوارهای: LEO ۳۰۰-۲,۰۰۰ کیلومتر، GEO ۳۵,۷۸۶ کیلومتر ارتفاع.
- تشخیص سیارات فراخورشیدی: روش گذر تغییرات قطر ستاره را با دقت ±۰.۰۱٪ اندازهگیری میکند.
- فواصل کهکشانی: در Mpc (مگاپارسک) اندازهگیری میشود، ثابت هابل با عدم قطعیت ±۲٪.
میکروسکوپی و آزمایشگاه
علوم زیستی و مواد برای تصویربرداری سلولی و تحلیل نانوساختارها به دقت زیر میکرومتر متکی هستند.
- میکروسکوپی نوری: وضوح ~۲۰۰ نانومتر (حد پراش)، فاصله کاری ۰.۱-۱۰ میلیمتر.
- میکروسکوپی الکترونی: وضوح SEM ۱-۵ نانومتر، TEM <۰.۱ نانومتر برای تصویربرداری اتمی.
- اندازهگیریهای سلولی: باکتریها ۱-۱۰ میکرومتر، سلولهای پستانداران ۱۰-۳۰ میکرومتر قطر.
- AFM (نیروی اتمی): وضوح Z <۰.۱ نانومتر، مناطق اسکن ۱۰۰ نانومتر تا ۱۰۰ میکرومتر.
مد و نساجی
اندازهگیری لباس، اندازهگیری پارچه و درجهبندی الگو به استانداردهای طول ثابت در سراسر زنجیرههای تأمین جهانی نیاز دارد.
- عرض پارچه: ۱۱۰ سانتیمتر (پوشاک)، ۱۴۰-۱۵۰ سانتیمتر (منسوجات خانگی)، ۲۸۰ سانتیمتر (ملحفه).
- درز: استاندارد ۱.۵ سانتیمتر (⅝ اینچ)، درزهای فرانسوی ۶ میلیمتر دو لایه.
- درجهبندی الگو: افزایش اندازه ۵ سانتیمتر (سینه/کمر/باسن) برای لباس زنانه.
- تعداد نخ: ملحفهها ۲۰۰-۸۰۰ نخ در هر اینچ (هر چه بالاتر = بافت ظریفتر).
املاک و مستغلات و معماری
نقشههای طبقات، ابعاد قطعه و الزامات عقبنشینی بر توسعه و ارزیابی املاک حاکم هستند.
- نقشههای طبقات: در مقیاس ۱:۵۰ یا ۱:۱۰۰ ترسیم شده، ابعاد اتاق ±۵ سانتیمتر.
- ارتفاع سقف: استاندارد ۲.۴-۳.۰ متر مسکونی، ۳.۶-۴.۵ متر تجاری.
- عقبنشینی قطعه: جلو ۶-۱۰ متر، کنار ۱.۵-۳ متر، پشت ۶-۹ متر (بسته به منطقهبندی متفاوت است).
- اندازههای در: استاندارد ۸۰ سانتیمتر × ۲۰۰ سانتیمتر، ADA به عرض آزاد ۸۱ سانتیمتر نیاز دارد.
سوالات متداول
چرا ایالات متحده از سیستم متریک استفاده نمیکند؟
ایالات متحده از یک سیستم دوگانه استفاده میکند. علم، پزشکی، ارتش و تولید عمدتاً از سیستم متریک استفاده میکنند. کاربردهای مصرفی به دلیل هزینههای زیرساختی، آشنایی فرهنگی و ماهیت تدریجی تغییر سیستمهای اندازهگیری، همچنان از سیستم امپریال استفاده میکنند.
چگونه پیشوندهای متریک را به خاطر بسپارم؟
از یک عبارت کمکی حافظه استفاده کنید. هر مرحله ×۱۰ یا ÷۱۰ است. بر روی پیشوندهای رایج تمرکز کنید: کیلو (×۱۰۰۰)، سانتی (÷۱۰۰)، میلی (÷۱۰۰۰).
تفاوت بین تکرارپذیری (precision) و صحت (accuracy) چیست؟
تکرارپذیری (Precision) تکرارپذیری است (نتایج ثابت). صحت (Accuracy) درستی است (مقدار واقعی). شما میتوانید تکرارپذیر اما نادرست باشید (خطای سیستماتیک)، یا صحیح اما غیرتکرارپذیر (خطای تصادفی). اندازهگیریهای خوب به هر دو نیاز دارند.
چه زمانی باید از ابزارهای اندازهگیری مختلف استفاده کنم؟
خطکشها: ±۱ میلیمتر، استفاده عمومی. کولیسها: ±۰.۱ میلیمتر، اشیاء کوچک. میکرومترها: ±۰.۰۱ میلیمتر، کار دقیق. فاصلهسنجهای لیزری: ±۱ میلیمتر، فواصل طولانی. بر اساس دقت مورد نیاز و اندازه و دسترسی به شیء انتخاب کنید.
اندازهگیریها چقدر باید دقیق باشند؟
دقت را با هدف مطابقت دهید: ساخت و ساز ±۳ میلیمتر، ماشینکاری ±۰.۱ میلیمتر، تحقیقات علمی ±۰.۰۰۱ میلیمتر یا بهتر. دقت بیش از حد، زمان و پول را هدر میدهد، دقت ناکافی باعث شکست میشود. الزامات تلرانس و قابلیت اندازهگیری را در نظر بگیرید.
رایجترین اشتباهات تبدیل کدامند؟
اشتباه گرفتن تبدیلهای مساحت/حجم (۱ متر مربع = ۱۰,۰۰۰ سانتیمتر مربع نه ۱۰۰ سانتیمتر مربع)، مخلوط کردن سیستمهای واحد در حین محاسبه، فراموش کردن ارقام معنیدار، استفاده از فاکتورهای تبدیل اشتباه (۵۲۸۰ فوت/مایل در مقابل ۱۷۶۰ یارد/مایل)، و بررسی نکردن معقول بودن پاسخ نهایی.
فهرست کامل ابزارها
همه 71 ابزار موجود در UNITS