Kigeuzi cha Urefu
Mwongozo Kamili wa Kupima Urefu
Kuanzia ustaarabu wa kale uliopima kwa kutumia sehemu za mwili hadi ufafanuzi wa kisasa wa usahihi wa quantum, upimaji wa urefu unaunda msingi wa sayansi, uhandisi na maisha ya kila siku. Jifunze sanaa ya ubadilishaji wa urefu na mwongozo wetu mpana.
Vipimo vya Msingi vya Urefu
Mfumo wa Metriki (SI)
Kipimo cha Msingi: Mita (m)
Faida: Inategemea desimali, ni ya ulimwengu wote, ni kiwango cha kisayansi
Matumizi: Nchi 195+ ulimwenguni kote, nyanja zote za kisayansi
- nanomita10⁻⁹ m - Vipimo vya kiwango cha atomiki
- milimita10⁻³ m - Uhandisi wa usahihi
- kilomita10³ m - Umbali wa kijiografia
Mfumo wa Kifalme
Kipimo cha Msingi: Futi (ft)
Faida: Rahisi kueleweka kwa kiwango cha binadamu, ufahamu wa kitamaduni
Matumizi: Marekani, baadhi ya matumizi nchini Uingereza
- inchi1/12 ft - Vipimo vidogo sahihi
- yadi3 ft - Nguo, viwanja vya michezo
- maili (kimataifa)5,280 ft - Umbali wa barabara
- Mita (m) ni kipimo cha msingi cha SI kinachofafanuliwa na kasi ya mwanga - ikitoa usahihi kamili kwa vipimo vyote.
- Mfumo wa metriki hutumia viambishi vya desimali (nano-, mili-, kilo-) ambavyo hufanya ubadilishaji kuwa rahisi na sahihi.
- Mfumo wa kifalme unatoa hisia ya kiwango cha binadamu lakini unahitaji kukariri sababu za ubadilishaji.
- Chagua metriki kwa kazi ya kisayansi na miradi ya kimataifa, na kifalme kwa ujenzi wa Marekani na matumizi ya kila siku.
- Kuelewa mifumo yote miwili ni muhimu kwa uhandisi, utengenezaji, na mawasiliano ya kimataifa.
Mageuzi ya Kihistoria ya Viwango vya Urefu
Asili za Kale
Vipimo Kulingana na Mwili:
- Dhiraa: Urefu wa mkono wa mbele (≈inchi 18)
- Futi: Urefu wa mguu wa binadamu
- Hatua: Urefu wa hatua mbili
- Shubiri: Upana wa mkono (kutoka kidole gumba hadi kidole kidogo)
Hizi zilitofautiana kutoka kwa mtu mmoja hadi mwingine, na kusababisha mizozo ya kibiashara na fujo katika upimaji.
Usanifishaji wa Kifalme
Viwango vya Zama za Kati:
- Futi ya Mfalme: Kulingana na vipimo vya mtawala
- Fimbo: Futi 16.5 kwa ajili ya kupima ardhi
- Ela: Inchi 45 kwa ajili ya kupima kitambaa
Viwango vya kimwili vilivyohifadhiwa katika hazina za kifalme, lakini bado vilitofautiana kati ya falme.
Mapinduzi ya Kisayansi
Usahihi wa Kisasa:
- 1793: Mita ilifafanuliwa kama 1/10,000,000 ya meridiani ya Paris
- 1960: Ilifafanuliwa upya kwa kutumia urefu wa wimbi la krypton-86
- 1983: Ufafanuzi wa sasa kwa kutumia kasi ya mwanga
Kila ufafanuzi mpya uliongeza usahihi na uwezo wa kurudiwa ulimwenguni kote.
- Ustaarabu wa kale ulitumia sehemu za mwili (dhiraa, futi, shubiri) kuunda vipimo vya kwanza vilivyosanifishwa.
- Biashara ya zama za kati ilihitaji vipimo thabiti, na kusababisha viwango vya kifalme na kanuni za chama.
- 1793: Mapinduzi ya Ufaransa yaliunda mita kulingana na mzingo wa Dunia kwa ajili ya kupitishwa ulimwenguni kote.
- 1889: Mfano wa kimataifa wa mita ulianzisha viwango vya kimataifa vya upimaji.
- 1983: Ufafanuzi wa kisasa wa mita hutumia kasi ya mwanga, ikitoa usahihi na utulivu wa hali ya juu.
Matumizi ya Vitendo katika Viwanda Mbalimbali
Ujenzi na Upimaji
Usahihi katika ujenzi unahakikisha uadilifu wa kimuundo, huku upimaji ukiweka mipaka ya kisheria na data ya mwinuko.
- Kanuni za ujenzi: uvumilivu wa ±3 mm kwa chuma cha kimuundo, ±6 mm kwa uwekaji wa zege.
- Upimaji wa ardhi: usahihi wa GPS ±5 cm kwa mlalo, ±10 cm kwa wima kwa kazi ya mpaka.
- Mpangilio wa msingi: usahihi wa kituo cha jumla hadi ±2 mm kwa pointi muhimu za nanga.
- Usawazishaji wa barabara: viwango vya leza hudumisha udhibiti wa mwinuko wa ±1 cm kwa urefu wa 100 m.
Utengenezaji na Uhandisi
Uvumilivu huamua kutoshea, utendaji, na uwezo wa kubadilishana. Daraja za uvumilivu za ISO zinatoka IT01 (0.3 μm) hadi IT18 (250 μm).
- Uchakataji wa CNC: kawaida ±0.025 mm (±0.001 in), kazi ya usahihi ±0.005 mm.
- Ulinganifu wa fani: uvumilivu wa H7/g6 kwa matumizi ya jumla, H6/js5 kwa usahihi.
- Karatasi ya chuma: ±0.5 mm kwa mikunjo, ±0.1 mm kwa kukata kwa leza.
- Uchapishaji wa 3D: FDM ±0.5 mm, SLA ±0.1 mm, usahihi wa safu ya SLM ya chuma ±0.05 mm.
Michezo na Riadha
Vipimo vilivyosanifishwa vinahakikisha ushindani wa haki na uhalali wa rekodi katika michezo ya Olimpiki na kitaaluma.
- Mbio na uwanja: mviringo wa 400 m ±0.04 m, upana wa njia 1.22 m (±0.01 m).
- Uwanja wa mpira wa miguu: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), goli 7.32 m × 2.44 m hasa.
- Uwanja wa mpira wa kikapu: NBA 28.65 m × 15.24 m, urefu wa pete 3.048 m (±6 mm).
- Mabwawa ya kuogelea: Olimpiki 50 m × 25 m (±0.03 m), upana wa njia 2.5 m.
Urambazaji na Ramani
GPS, GIS, na ramani zinategemea vipimo sahihi vya urefu kwa ajili ya kuweka nafasi na kuhesabu umbali.
- Usahihi wa GPS: kiraia ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
- Chati za baharini: kina katika mita/pima, umbali katika maili za baharini.
- Ramani za topografia: vipindi vya kontua 5-20 m, kipimo 1:25,000 hadi 1:50,000.
- Urambazaji wa anga: njia za angani zilizofafanuliwa kwa maili za baharini, mwinuko katika futi juu ya usawa wa bahari.
Astronomia na Anga
Kutoka kwa upenyo wa darubini hadi umbali wa kosmiki, vipimo vya urefu vinashughulikia zaidi ya maagizo 60 ya ukubwa.
- Upenyo wa darubini: amateur 100-300 mm, vioo vya utafiti vya 8-10 m.
- Njia za satelaiti: LEO 300-2,000 km, mwinuko wa GEO 35,786 km.
- Ugunduzi wa sayari za nje: njia ya mpito hupima mabadiliko ya kipenyo cha nyota kwa ±0.01%.
- Umbali wa galaksi: Hupimwa kwa Mpc (megaparsecs), Hubble constant ±2% kutokuwa na uhakika.
Hadubini na Maabara
Sayansi ya biolojia na vifaa inategemea usahihi wa chini ya mikromita kwa ajili ya picha za seli na uchambuzi wa muundo wa nano.
- Hadubini ya mwanga: azimio ~200 nm (kikomo cha difraksioni), umbali wa kufanya kazi 0.1-10 mm.
- Hadubini ya elektroni: azimio la SEM 1-5 nm, TEM <0.1 nm kwa picha za atomiki.
- Vipimo vya seli: bakteria 1-10 μm, seli za mamalia kipenyo cha 10-30 μm.
- AFM (Nguvu ya Atomiki): azimio la Z <0.1 nm, maeneo ya skanning 100 nm hadi 100 μm.
Mitindo na Nguo
Ukubwa wa nguo, vipimo vya kitambaa, na uongezaji wa muundo huhitaji viwango thabiti vya urefu katika minyororo ya ugavi ya kimataifa.
- Upana wa kitambaa: 110 cm (mavazi), 140-150 cm (nguo za nyumbani), 280 cm (shuka).
- Posho za mshono: kawaida 1.5 cm (⅝ in), mshono wa Kifaransa 6 mm mara mbili.
- Uongezaji wa muundo: nyongeza za ukubwa 5 cm (kifua/kiuno/nyonga) kwa mavazi ya wanawake.
- Hesabu ya nyuzi: shuka 200-800 nyuzi kwa inchi (juu = ushonaji bora).
Mali isiyohamishika na Usanifu
Mipango ya sakafu, vipimo vya kiwanja, na mahitaji ya kurudi nyuma huongoza maendeleo na tathmini ya mali.
- Mipango ya sakafu: imechorwa kwa kipimo cha 1:50 au 1:100, vipimo vya chumba ±5 cm.
- Urefu wa dari: kawaida 2.4-3.0 m makazi, 3.6-4.5 m kibiashara.
- Kurudi nyuma kwa kiwanja: mbele 6-10 m, upande 1.5-3 m, nyuma 6-9 m (hutofautiana kulingana na ukandaji).
- Ukubwa wa milango: kawaida 80 cm × 200 cm, ADA inahitaji upana wazi wa 81 cm.
Taswira Kamili ya Kiwango - Kutoka Quantum hadi Cosmic
Maendeleo ya Nguvu za Kumi
| Masafa ya Kiwango | Vipimo vya Uwakilishi | Matumizi | Vitu vya Mfano |
|---|---|---|---|
| 10⁻³⁵ m | Urefu wa Planck | Fizikia ya quantum, nadharia ya kamba | Kikomo cha kimsingi cha anga-wakati |
| 10⁻¹⁵ m | Femtomita, Fermi | Fizikia ya nyuklia | Nyukliasi za atomiki, protoni |
| 10⁻¹¹ m | Radius ya Bohr | Fizikia ya atomiki | Atomu ya hidrojeni |
| 10⁻¹⁰ m | Angstrom | Kemia, kristalografia | Radius za atomiki, molekuli |
| 10⁻⁶ m | Mikromita, Mikroni | Biolojia, hadubini | Bakteria, seli |
| 10⁻³ m | Milimita | Uhandisi, biolojia | Wadudu, sehemu ndogo |
| 10⁻² m | Sentimita | Vipimo vya kila siku | Sarafu, vidole |
| 10⁻¹ m | Desimita, Mkono | Vipimo vya mwili | Upana wa mkono, zana ndogo |
| 10⁰ m | Mita, Yadi | Kiwango cha binadamu, usanifu | Urefu wa binadamu, samani |
| 10³ m | Kilomita, Maili | Jiografia, usafiri | Miji, milima |
| 10⁶ m | Megamita | Umbali wa bara | Nchi, maziwa makubwa |
| 10⁹ m | Gigamita | Kiwango cha sayari | Umbali wa Dunia-Mwezi, kipenyo cha sayari |
| 10¹¹ m | Kipimo cha Anga | Mfumo wa jua | Umbali wa Dunia-Jua |
| 10¹⁶ m | Mwaka wa Nuru, Parsec | Umbali wa nyota | Nyota za karibu |
| 10²⁰ m | Kiloparsec | Muundo wa galaksi | Makundi ya nyota, nebula |
| 10²³ m | Megaparsec | Umbali kati ya galaksi | Makundi ya galaksi |
| 10²⁶ m | Ulimwengu Unaoonekana | Kosmolojia | Ukingo wa ulimwengu |
Zaidi ya Maagizo 50 ya Ukubwa: Kigeuzi chetu kinashughulikia anuwai kubwa kuliko idadi ya atomi katika mwili wa binadamu (≈10²⁷)!
Usahihi ni Muhimu: Kosa la 1% katika kupima parsec moja ni sawa na kilomita bilioni 326 - kubwa kuliko mfumo wetu wote wa jua.
Daraja la Kitamaduni: Kutoka kwa dhiraa za kale hadi vipimo vya quantum - kuunganisha urithi wa binadamu na sayansi ya kisasa.
Rejea Muhimu ya Ubadilishaji
Mifano ya Haraka ya Ubadilishaji
Jedwali Kamili la Ubadilishaji
| Kipimo | Mita | Futi | Matumizi ya Kawaida |
|---|---|---|---|
| nanomita | 1 × 10⁻⁹ | 3.28 × 10⁻⁹ | Kiwango cha molekuli, atomiki |
| mikromita | 1 × 10⁻⁶ | 3.28 × 10⁻⁶ | Seli za kibiolojia, usahihi |
| milimita | 1 × 10⁻³ | 0.00328 | Vipimo vidogo |
| sentimita | 1 × 10⁻² | 0.0328 | Vipimo vya mwili |
| inchi | 0.0254 | 0.0833 | Skrini za kuonyesha, zana |
| futi | 0.3048 | 1 | Urefu, vipimo vya chumba |
| mita | 1 | 3.2808 | Kiwango cha kisayansi |
| yadi | 0.9144 | 3 | Nguo, viwanja vya michezo |
| kilomita | 1,000 | 3,280.8 | Umbali wa kijiografia |
| maili (kimataifa) | 1,609.34 | 5,280 | Umbali wa barabara (Marekani) |
Katalogi Kamili ya Vipimo
Rejea kamili ya vipimo vyote vya urefu vilivyopangwa kulingana na kategoria, na fomula za ubadilishaji na maelezo ya vitendo kwa kila kipimo.
SI / Metriki
Kipimo cha msingi cha Mfumo wa Kimataifa (mita) na viambishi vya desimali kutoka atto- hadi exa-.
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| kilomita | km | 1000 | Mita 1,000. Kiwango cha umbali wa kijiografia, alama za barabarani ulimwenguni kote. |
| mita | m | 1 | Kipimo cha msingi cha SI. Kimefafanuliwa na kasi ya mwanga: umbali uliosafiriwa kwa 1/299,792,458 ya sekunde. |
| sentimita | cm | 0.01 | 1/100 ya mita. Vipimo vya mwili, vitu vya kila siku. |
| milimita | mm | 0.001 | 1/1,000 ya mita. Vipimo sahihi, michoro ya uhandisi. |
| hektomita | hm | 100 | |
| dekamita | dam | 10 | |
| desimita | dm | 0.1 | |
| mikromita | μm | 0.000001 | Mikromita (mikroni). 10⁻⁶ m. Biolojia ya seli, saizi ya chembe. |
| nanomita | nm | 1e-9 | Nanomita. 10⁻⁹ m. Kiwango cha atomiki, urefu wa mawimbi, teknolojia ya nano. |
| pikomita | pm | 1e-12 | Pikomita. 10⁻¹² m. Urefu wa dhamana za atomiki. |
| femtomita | fm | 1e-15 | Femtomita (fermi). 10⁻¹⁵ m. Fizikia ya nyuklia. |
| atomita | am | 1e-18 | |
| eksamita | Em | 1e+18 | |
| petamita | Pm | 1e+15 | |
| teramita | Tm | 1e+12 | |
| gigamita | Gm | 1e+9 | Gigamita. 10⁹ m. Njia za sayari, kiwango cha mfumo wa jua. |
| megamita | Mm | 1e+6 | Megamita. 10⁶ m. Umbali wa bara. |
Kifalme / Desturi za Marekani
Vipimo vya Kifalme vya Uingereza na Desturi za Marekani kulingana na futi (inchi 12).
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| maili (kimataifa) | mi | 1609.344 | Maili ya kisheria. Futi 5,280 = 1,609.344 m. Umbali wa barabara (Marekani/Uingereza). |
| yadi | yd | 0.9144 | Yadi. Futi 3 = 0.9144 m. Nguo, viwanja vya michezo (Marekani). |
| futi | ft | 0.3048 | Futi. Inchi 12 = 0.3048 m (sahihi). Urefu wa binadamu, vipimo vya chumba. |
| inchi | in | 0.0254 | Inchi. 1/12 ya futi = 2.54 cm (sahihi). Skrini, zana, mbao. |
| kiloyadi | kyd | 914.4 | |
| furlong | fur | 201.168 | Furlong. 1/8 ya maili = futi 660. Mbio za farasi, kilimo. |
| cheni | ch | 20.1168 | Mnyororo. Futi 66. Upimaji wa ardhi, uwanja wa kriketi. |
| rod | rd | 5.0292 | Fimbo (pole/perch). Futi 16.5. Kipimo cha ardhi cha kihistoria. |
| perch | perch | 5.0292 | |
| pole | pole | 5.0292 | |
| kiungo | li | 0.201168 | Kiungo. 1/100 ya mnyororo = futi 0.66. Usahihi wa upimaji. |
| fathomu | fath | 1.8288 | Pima. Futi 6. Kipimo cha kina cha maji. |
| ligi (kisheria) | lea | 4828.032 | Ligi. Maili 3. Umbali mrefu wa zamani. |
| kamba | rope | 6.096 | |
| shayiri | bc | 0.0084666667 |
Kisayansi Isiyo ya SI
Vipimo vya kiwango cha atomiki, quantum, na molekuli.
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| mikroni | μ | 0.000001 | |
| angstromu | Å | 1e-10 | Angstrom. 10⁻¹⁰ m. Nusu kipenyo cha atomiki, kimiani cha kioo. |
| fermi | f | 1e-15 | |
| Urefu wa Planck | lₚ | 1.616255e-35 | |
| Radiasi ya Bohr | a₀ | 5.291772e-11 | |
| K.A. cha Urefu | a.u. | 5.291772e-11 | |
| Kitengo-X | X | 1.002080e-13 | |
| radiasi ya elektroni (ya kawaida) | re | 2.817941e-15 |
Anga
Vipimo vya umbali wa angani, nyota, na kosmologia.
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| mwaka wa nuru | ly | 9.460730e+15 | Mwaka wa nuru. 9.461×10¹⁵ m. Umbali wa nyota. |
| kitengo cha kinyota | AU | 1.495979e+11 | |
| parseki | pc | 3.085678e+16 | |
| kiloparseki | kpc | 3.085700e+19 | Kiloparsec. Parsec 1,000. Kiwango cha muundo wa galaksi. |
| megaparseki | Mpc | 3.085700e+22 | Megaparsec. Parsec milioni 1. Umbali wa kosmologia. |
| Radiasi ya Ikweta ya Dunia | R⊕ eq | 6.378160e+6 | |
| Radiasi ya Ncha ya Dunia | R⊕ pol | 6.356752e+6 | |
| Umbali wa Dunia-Jua | d⊕☉ | 1.496000e+11 | |
| Radiasi ya Jua | R☉ | 6.960000e+8 |
Baharini
Urambazaji wa baharini kulingana na dakika za tao za meridiani ya Dunia.
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| maili ya baharini (kimataifa) | nmi | 1852 | Maili ya baharini (kimataifa). Mita 1,852 hasa. Dakika 1 ya tao ya meridiani. |
| maili ya baharini (Uingereza) | nmi UK | 1853.184 | |
| fathomu (kibaharia) | ftm | 1.8288 | |
| urefu wa kebo | cable | 185.2 | Urefu wa kebo. Mita 185.2 = 1/10 ya maili ya baharini. |
| ligi ya baharini (kimataifa) | nl int | 5556 | |
| ligi ya baharini (Uingereza) | nl UK | 5559.552 |
Mfumo wa Upimaji wa Marekani
Vipimo vya geodetic vya usahihi wa juu kwa upimaji wa ardhi (tofauti kidogo na kawaida).
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| futi (Upimaji wa Marekani) | ft surv | 0.304800609601 | Futi ya Upimaji ya Marekani. 1200/3937 m (sehemu sahihi). Rekodi za ardhi za kisheria, usahihi wa geodetic. |
| inchi (Upimaji wa Marekani) | in surv | 0.0254000508001 | |
| maili (Upimaji wa Marekani) | mi surv | 1609.34721869 | Maili ya Upimaji ya Marekani. Futi 5,280 za upimaji. Usahihi wa geodetic. |
| fathomu (Upimaji wa Marekani) | fath surv | 1.82880365761 | |
| furlong (Upimaji wa Marekani) | fur surv | 201.168402337 | |
| cheni (Upimaji wa Marekani) | ch surv | 20.1168402337 | Mnyororo wa Upimaji. Futi 66 za upimaji = 20.11684 m. |
| kiungo (Upimaji wa Marekani) | li surv | 2.01168402337 | Kiungo cha Upimaji. 1/100 ya mnyororo wa upimaji = inchi 7.92. |
| rod (Upimaji wa Marekani) | rd surv | 5.02921005842 | Fimbo ya Upimaji. Futi 16.5 za upimaji = 5.0292 m. |
Uchapaji
Vipimo vya usanifu wa chapa na dijitali (pointi, pica, twips).
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| pica | pc | 0.00423333333333 | Pica. Pointi 12 = 1/6 ya inchi (sahihi). Nafasi kati ya mistari. |
| nukta | pt | 0.000352777777778 | |
| twip | twip | 0.0000176388888889 | Twip. 1/20 ya pointi = 1/1440 ya inchi (sahihi). Kipimo cha usahihi wa programu. |
Uhandisi / Usahihi
Vipimo vya usahihi wa utengenezaji (mil, mikroinchi, kaliba).
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| mil | mil | 0.0000254 | Elfu moja ya inchi. 0.001 in = 0.0254 mm. Geji ya waya, unene wa mipako. |
| mikroinchi | μin | 2.540000e-8 | Mikroinchi. 10⁻⁶ ya inchi = 25.4 nm. Maelezo ya kumaliza uso. |
| sentiinchi | cin | 0.000254 | Sentiinchi. 0.01 ya inchi = 0.254 mm. Uchakataji wa usahihi. |
| kaliba | cal | 0.000254 | Kaliba. 0.01 ya inchi. Maelezo ya kipenyo cha risasi. |
Mkoa / Kitamaduni
Vipimo vya jadi vya kitamaduni kutoka kwa ustaarabu mbalimbali.
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| arpent (Ufaransa) | arp | 58.5216 | Arpent ya Kifaransa. Mita 58.47. Kipimo cha ardhi cha Louisiana, Quebec. |
| aln (Uswidi) | aln | 0.5937777778 | |
| famn (Uswidi) | famn | 1.7813333333 | |
| ken (Japani) | ken | 2.11836 | Ken ya Kijapani. Mita 1.818 = shaku 6. Usanifu wa jadi. |
| archin (Urusi) | archin | 0.7112 | |
| vara (tarea) | vara | 2.505456 | |
| vara (conuquera) | vara | 2.505456 | |
| vara (castellana) | vara | 0.835152 | |
| tete refu | l reed | 3.2004 | |
| tete | reed | 2.7432 | |
| mkono mrefu | l cubit | 0.5334 |
Biblia / Kale
Viwango vya upimaji vya kihistoria, Biblia, na kale.
| Kipimo | Alama | Mita | Maelezo |
|---|---|---|---|
| maili (ya Kirumi) | mi rom | 1479.804 | |
| actus (ya Kirumi) | actus | 35.47872 | |
| mkono (Uingereza) | cubit | 0.4572 | |
| mkono (wa Kigiriki) | cubit | 0.462788 | |
| mkono | h | 0.1016 | |
| shubiri (nguo) | span | 0.2286 | Shubiri. Inchi 9 = 22.86 cm. Shubiri ya mkono (kutoka kidole gumba hadi kidole kidogo). |
| ell | ell | 1.143 | |
| upana wa kiganja | hb | 0.0762 | |
| upana wa kidole | fb | 0.01905 | |
| kidole (nguo) | finger | 0.1143 | |
| ukucha (nguo) | nail | 0.05715 |
★ Chaguo-msingi maarufu katika kigeuzi
Msingi: Sababu ya ubadilishaji kwenda mita (zidisha ili kubadilisha KWENDA mita)
Vipimo vya Kiwango cha Anga na Kosmiki
Kiwango cha Mfumo wa Jua
- Vipimo vya DuniaNusu kipenyo cha ikweta: 6,378 km | Nusu kipenyo cha ncha: 6,357 km
- Nusu Kipenyo cha Jua696,000 km - mara 109 ya nusu kipenyo cha Dunia
- Kipimo cha Anga (AU)Kilomita milioni 149.6 - umbali wa Dunia-Jua
Kiwango cha Nyota na Galaksi
- Mwaka wa Nuru (ly)Kilomita trilioni 9.46 - umbali ambao nuru husafiri kwa mwaka mmoja
- Parsec (pc)Miaka ya nuru 3.26 - kipimo cha paralaksi ya angani
- Kiloparsec na MegaparsecUmbali wa galaksi (kpc) na kati ya galaksi (Mpc)
Taswira ya Kiwango
Vipimo vya Urambazaji wa Baharini
Viwango vya Kimataifa
- Maili ya Baharini (Kimataifa)Mita 1,852 - Dakika 1 kamili ya tao la meridiani ya Dunia
- Urefu wa KeboMita 185.2 - 1/10 ya maili ya baharini kwa umbali mfupi
- Pima (Baharini)Mita 1.83 - Kipimo cha kina, kulingana na upana wa mikono
Tofauti za Mikoa
- Maili ya Baharini ya UingerezaMita 1,853.18 - Kiwango cha kihistoria cha Admiralty ya Uingereza
- Ligi ya Baharini (Kimataifa)Kilomita 5.56 - maili 3 za baharini za jadi
- Ligi ya Baharini (Uingereza)Kilomita 5.56 - Toleo la Uingereza, refu kidogo
Uhusiano wa maili ya baharini na jiometri ya Dunia unaifanya kuwa muhimu sana kwa urambazaji. Maili moja ya baharini ni sawa na dakika moja ya latitudo, na kufanya hesabu za msimamo kuwa za asili na rahisi kueleweka kwenye chati za baharini. Uhusiano huu kati ya umbali na kipimo cha angular ndio sababu mifumo ya GPS na usafiri wa angani bado hutumia maili za baharini leo.
Vipimo vya Kiwango cha Kisayansi na Atomiki
Molekuli na Atomiki
- Angstrom (Å)10⁻¹⁰ m - Nusu kipenyo cha atomiki, kimiani cha kioo
- Radius ya Bohr5.29×10⁻¹¹ m - Hali ya msingi ya atomu ya hidrojeni
- Mikroni (μ)10⁻⁶ m - Jina mbadala la mikromita
Nyuklia na Quantum
- Fermi (fm)10⁻¹⁵ m - Vipimo vya kiwango cha nyuklia
- Urefu wa Planck1.616255×10⁻³⁵ m - Kikomo cha kimsingi cha quantum (CODATA 2018)
- Radius ya Kawaida ya Elektroni2.82×10⁻¹⁵ m - Ukubwa wa kinadharia wa elektroni
X-ray na Spektroskopia
- Kipimo cha X1.00×10⁻¹³ m - Kristalografia ya X-ray
- A.U. ya UrefuSawa na radius ya Bohr - Mfumo wa vipimo vya atomiki
- Kigezo cha Kimiani3.56×10⁻¹⁰ m - Nafasi ya muundo wa kioo
Vipimo vya Jadi vya Mikoa na Kitamaduni
Jadi za Ulaya
- Arpent (Ufaransa)Mita 58.5 - Kipimo cha ardhi, bado kinatumika Louisiana
- Aln (Uswidi)Sentimita 59.4 - Kipimo cha jadi cha urefu cha Uswidi
- Famn (Uswidi)Mita 1.78 - Sawa na pima, kipimo cha upana wa mikono
- Archin (Urusi)Sentimita 71.1 - Kipimo cha kawaida cha Dola la Urusi
Asia na Mashariki
- Ken (Japani)Mita 2.12 - Kipimo cha jadi cha usanifu cha Japani
- Mwanzi na Mwanzi MrefuVipimo vya kale vya Biblia - 2.74m na 3.20m
Kikoloni cha Uhispania
- Vara (Aina Nyingi)Urefu tofauti: Castellana (83.5cm), Tarea (2.5m)
- Dhiraa RefuSentimita 53.3 - Toleo lililopanuliwa la dhiraa ya kawaida
- Legua (Ligi)Kilomita 4.19 - Kipimo cha umbali cha kikoloni cha Uhispania
- EstadalMita 3.34 - Fimbo ya kupimia ya kikoloni
Vipimo vingi vya mikoa vinaendelea kuwepo katika mazingira maalum: arpent za Kifaransa katika rekodi za ardhi za Louisiana, ken ya Kijapani katika usanifu wa jadi, na vara ya Kihispania katika maelezo ya mali ya kusini-magharibi mwa Marekani. Kuelewa vipimo hivi ni muhimu kwa utafiti wa kihistoria, nyaraka za kisheria, na uhifadhi wa utamaduni.
Vipimo vya Biblia na Vya Kihistoria vya Kale
Imperial ya Kirumi
- Maili ya KirumiMita 1,480 - hatua 1000 (mille passus)
- Actus (Kirumi)Mita 35.5 - Kipimo cha ardhi
- Passus (Hatua ya Kirumi)Mita 1.48 - Hatua mbili katika maandamano ya Kirumi
Biblia na Kiebrania
- Dhiraa (Aina Nyingi)Uingereza: 45.7cm, Kigiriki: 46.3cm - Urefu wa mkono wa mbele
- Shubiri na Upana wa MkonoShubiri: 22.9cm, Upana wa Mkono: 7.6cm
- Upana wa KidoleSentimita 1.9 - Kipimo kidogo zaidi cha Biblia
Zama za Kati na Biashara
- MkonoSentimita 10.2 - Bado hutumika kupima farasi
- ElaSentimita 114.3 - Kiwango cha kupima kitambaa
- Kidole na Ukucha (Kitambaa)11.4cm na 5.7cm - Usahihi wa kitambaa
Uhandisi na Utengenezaji wa Usahihi
Utengenezaji wa Usahihi
- Mil (Elfu moja)Milimita 0.0254 - 1/1000 ya inchi, unene wa waya na karatasi
- MikroinchiMikromita 0.0254 - Maelezo ya kumaliza uso
- SentiinchiMilimita 0.254 - usahihi wa 1/100 ya inchi
Silaha za Moto na Balistiki
- KalibaMilimita 0.254 - Maelezo ya kipenyo cha risasi
- Urefu wa MzingaMilimita 406.4 - Mzinga wa bunduki wa kawaida wa inchi 16
- Lami ya RiflingMilimita 254 - Mzunguko mmoja kamili kwa kila inchi 10
Vipimo vya Uchapaji na Usanifu
Uchapaji wa Jadi
- Pointi (pt)Milimita 0.35 - Kiwango cha ukubwa wa fonti (1/72 ya inchi)
- Pica (pc)Milimita 4.23 - pointi 12, nafasi kati ya mistari
- TwipMilimita 0.018 - 1/20 ya pointi, usahihi wa programu
Matumizi ya Kisasa
Usanifu wa Chapa: Pointi na pica kwa udhibiti sahihi wa mpangilio
Usanifu wa Wavuti: Pointi kwa ukubwa wa fonti, pica kwa mifumo ya gridi
Programu: Twips kwa hesabu za ndani na usahihi
Ubadilishaji wa Haraka
- Pointi 72 = inchi 1
- Pica 6 = inchi 1
- Twips 20 = pointi 1
- Twips 1440 = inchi 1
Mfumo wa Upimaji wa Marekani - Usahihi wa Geodetic
Upimaji dhidi ya Kawaida
Tofauti Kuu: Vipimo vya Upimaji vya Marekani ni virefu kidogo kuliko vipimo vya kimataifa
- Futi ya UpimajiSentimita 30.480061 dhidi ya sentimita 30.48 (kimataifa)
- Maili ya UpimajiMita 1,609.347 dhidi ya mita 1,609.344 (kimataifa)
Vipimo vya Kupima Ardhi
- Mnyororo (Upimaji)Mita 20.12 - futi 66 za upimaji, upimaji wa ardhi
- Kiungo (Upimaji)Sentimita 20.1 - 1/100 ya mnyororo, vipimo sahihi
- Fimbo (Upimaji)Mita 5.03 - futi 16.5 za upimaji
Vipimo vya Upimaji vya Marekani vina hadhi ya kisheria kwa maelezo ya mali nchini Marekani. Tofauti ndogo na vipimo vya kimataifa zinaweza kusababisha tofauti kubwa kwa umbali mrefu, na kufanya usahihi kuwa muhimu kwa mipaka ya kisheria na miradi mikubwa ya ujenzi.
Mbinu Bora za Usahihi na Upimaji
Usahihi (Precision): Uthabiti wa vipimo vinavyorudiwa (jinsi matokeo yanavyokaribiana)
Usahihi (Accuracy): Ukaribu na thamani halisi (jinsi matokeo yanavyokaribiana na kipimo halisi)
Zote mbili ni muhimu kwa vipimo vya urefu vya kuaminika katika matumizi ya kitaalamu.
Zana za Upimaji na Usahihi
| Zana | Usahihi | Bora kwa |
|---|---|---|
| Rula | ±1 mm | Vipimo vya jumla |
| Kalipa | ±0.02 mm | Sehemu ndogo, unene |
| Mikromita | ±0.001 mm | Uchakataji wa usahihi |
| Umbali wa Laser | ±1 mm | Umbali mrefu |
| Mashine ya Kuratibu | ±0.0001 mm | Udhibiti wa ubora |
Takwimu Muhimu katika Urefu
- Kanuni ya Kidole GumbaRipoti matokeo kwa usahihi unaolingana na zana yako ya kupimia
- HesabuUsahihi wa matokeo ya mwisho umepunguzwa na ingizo lisilo sahihi zaidi
- UhandisiZingatia uvumilivu wa utengenezaji na sifa za nyenzo
- NyarakaRekodi hali za upimaji na makadirio ya kutokuwa na uhakika
Vidokezo vya Kitaalamu na Mbinu Bora
Misaada ya Kumbukumbu
- Mita ≈ Yadi: Zote mbili ~futi 3 (mita ni ndefu kidogo)
- "Inchi-Sentimita": inchi 1 = sentimita 2.54 (sahihi)
- "Maili-Kilomita": maili 1 ≈ kilomita 1.6, kilomita 1 ≈ maili 0.6
- Kiwango cha Binadamu: Hatua ya wastani ≈ 0.75m, upana wa mikono ≈ urefu
Makosa ya Kawaida
- Mkanganyiko wa Vipimo: Taja vipimo kila wakati katika hesabu
- Usahihi wa Uongo: Usiripoti desimali 10 kutoka kwa kipimo cha rula
- Athari ya Joto: Nyenzo hupanuka/hukunjana na joto
- Kosa la Parallax: Soma vipimo kwa pembe ya kulia kwa kiwango
Viwango vya Kimataifa
- ISO 80000: Kiwango cha kimataifa cha wingi na vipimo
- Miongozo ya NIST: Viwango vya upimaji na mbinu bora za Marekani
- BIPM: Ofisi ya Kimataifa ya Mizani na Vipimo
- Ufuatiliaji: Unganisha vipimo na viwango vya kitaifa
Matumizi ya Vitendo katika Viwanda Mbalimbali
Ujenzi na Upimaji
Usahihi katika ujenzi unahakikisha uadilifu wa kimuundo, huku upimaji ukiweka mipaka ya kisheria na data ya mwinuko.
- Kanuni za ujenzi: uvumilivu wa ±3 mm kwa chuma cha kimuundo, ±6 mm kwa uwekaji wa zege.
- Upimaji wa ardhi: usahihi wa GPS ±5 cm kwa mlalo, ±10 cm kwa wima kwa kazi ya mpaka.
- Mpangilio wa msingi: usahihi wa kituo cha jumla hadi ±2 mm kwa pointi muhimu za nanga.
- Usawazishaji wa barabara: viwango vya leza hudumisha udhibiti wa mwinuko wa ±1 cm kwa urefu wa 100 m.
Utengenezaji na Uhandisi
Uvumilivu huamua kutoshea, utendaji, na uwezo wa kubadilishana. Daraja za uvumilivu za ISO zinatoka IT01 (0.3 μm) hadi IT18 (250 μm).
- Uchakataji wa CNC: kawaida ±0.025 mm (±0.001 in), kazi ya usahihi ±0.005 mm.
- Ulinganifu wa fani: uvumilivu wa H7/g6 kwa matumizi ya jumla, H6/js5 kwa usahihi.
- Karatasi ya chuma: ±0.5 mm kwa mikunjo, ±0.1 mm kwa kukata kwa leza.
- Uchapishaji wa 3D: FDM ±0.5 mm, SLA ±0.1 mm, usahihi wa safu ya SLM ya chuma ±0.05 mm.
Michezo na Riadha
Vipimo vilivyosanifishwa vinahakikisha ushindani wa haki na uhalali wa rekodi katika michezo ya Olimpiki na kitaaluma.
- Mbio na uwanja: mviringo wa 400 m ±0.04 m, upana wa njia 1.22 m (±0.01 m).
- Uwanja wa mpira wa miguu: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), goli 7.32 m × 2.44 m hasa.
- Uwanja wa mpira wa kikapu: NBA 28.65 m × 15.24 m, urefu wa pete 3.048 m (±6 mm).
- Mabwawa ya kuogelea: Olimpiki 50 m × 25 m (±0.03 m), upana wa njia 2.5 m.
Urambazaji na Ramani
GPS, GIS, na ramani zinategemea vipimo sahihi vya urefu kwa ajili ya kuweka nafasi na kuhesabu umbali.
- Usahihi wa GPS: kiraia ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
- Chati za baharini: kina katika mita/pima, umbali katika maili za baharini.
- Ramani za topografia: vipindi vya kontua 5-20 m, kipimo 1:25,000 hadi 1:50,000.
- Urambazaji wa anga: njia za angani zilizofafanuliwa kwa maili za baharini, mwinuko katika futi juu ya usawa wa bahari.
Astronomia na Anga
Kutoka kwa upenyo wa darubini hadi umbali wa kosmiki, vipimo vya urefu vinashughulikia zaidi ya maagizo 60 ya ukubwa.
- Upenyo wa darubini: amateur 100-300 mm, vioo vya utafiti vya 8-10 m.
- Njia za satelaiti: LEO 300-2,000 km, mwinuko wa GEO 35,786 km.
- Ugunduzi wa sayari za nje: njia ya mpito hupima mabadiliko ya kipenyo cha nyota kwa ±0.01%.
- Umbali wa galaksi: Hupimwa kwa Mpc (megaparsecs), Hubble constant ±2% kutokuwa na uhakika.
Hadubini na Maabara
Sayansi ya biolojia na vifaa inategemea usahihi wa chini ya mikromita kwa ajili ya picha za seli na uchambuzi wa muundo wa nano.
- Hadubini ya mwanga: azimio ~200 nm (kikomo cha difraksioni), umbali wa kufanya kazi 0.1-10 mm.
- Hadubini ya elektroni: azimio la SEM 1-5 nm, TEM <0.1 nm kwa picha za atomiki.
- Vipimo vya seli: bakteria 1-10 μm, seli za mamalia kipenyo cha 10-30 μm.
- AFM (Nguvu ya Atomiki): azimio la Z <0.1 nm, maeneo ya skanning 100 nm hadi 100 μm.
Mitindo na Nguo
Ukubwa wa nguo, vipimo vya kitambaa, na uongezaji wa muundo huhitaji viwango thabiti vya urefu katika minyororo ya ugavi ya kimataifa.
- Upana wa kitambaa: 110 cm (mavazi), 140-150 cm (nguo za nyumbani), 280 cm (shuka).
- Posho za mshono: kawaida 1.5 cm (⅝ in), mshono wa Kifaransa 6 mm mara mbili.
- Uongezaji wa muundo: nyongeza za ukubwa 5 cm (kifua/kiuno/nyonga) kwa mavazi ya wanawake.
- Hesabu ya nyuzi: shuka 200-800 nyuzi kwa inchi (juu = ushonaji bora).
Mali isiyohamishika na Usanifu
Mipango ya sakafu, vipimo vya kiwanja, na mahitaji ya kurudi nyuma huongoza maendeleo na tathmini ya mali.
- Mipango ya sakafu: imechorwa kwa kipimo cha 1:50 au 1:100, vipimo vya chumba ±5 cm.
- Urefu wa dari: kawaida 2.4-3.0 m makazi, 3.6-4.5 m kibiashara.
- Kurudi nyuma kwa kiwanja: mbele 6-10 m, upande 1.5-3 m, nyuma 6-9 m (hutofautiana kulingana na ukandaji).
- Ukubwa wa milango: kawaida 80 cm × 200 cm, ADA inahitaji upana wazi wa 81 cm.
Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara
Kwa nini Marekani haitumii mfumo wa metriki?
Marekani hutumia mfumo wa pande mbili. Sayansi, dawa, jeshi, na utengenezaji hutumia metriki kwa kiasi kikubwa. Matumizi ya watumiaji hubaki ya kifalme kwa sababu ya gharama za miundombinu, ujuzi wa kitamaduni, na asili ya taratibu ya mabadiliko ya mifumo ya upimaji.
Ninawezaje kukumbuka viambishi vya metriki?
Tumia kifaa cha kukumbuka. Kila hatua ni ×10 au ÷10. Zingatia zile zinazotumiwa sana: kilo (×1000), senti (÷100), mili (÷1000).
Kuna tofauti gani kati ya usahihi (precision) na usahihi (accuracy)?
Usahihi (Precision) ni uwezo wa kurudia (matokeo thabiti). Usahihi (Accuracy) ni usahihi (thamani halisi). Unaweza kuwa sahihi lakini si sahihi (kosa la kimfumo), au sahihi lakini si sahihi (kosa la nasibu). Vipimo vizuri vinahitaji vyote viwili.
Ninapaswa kutumia zana gani tofauti za kupimia?
Rula: ±1mm, matumizi ya jumla. Kalipa: ±0.1mm, vitu vidogo. Mikromita: ±0.01mm, kazi ya usahihi. Vipimaji vya umbali vya laser: ±1mm, umbali mrefu. Chagua kulingana na usahihi unaohitajika na saizi na upatikanaji wa kitu.
Vipimo vinahitaji kuwa sahihi kiasi gani?
Linganisha usahihi na madhumuni: ujenzi ±3mm, uchakataji ±0.1mm, utafiti wa kisayansi ±0.001mm au bora zaidi. Usahihi wa kupita kiasi hupoteza muda na pesa, usahihi usiotosha husababisha kushindwa. Zingatia mahitaji ya uvumilivu na uwezo wa kupima.
Ni makosa gani ya kawaida ya ubadilishaji?
Kuchanganya ubadilishaji wa eneo/ujazo (1m² = 10,000cm² si 100cm²), kuchanganya mifumo ya vipimo katikati ya hesabu, kusahau takwimu muhimu, kutumia sababu za ubadilishaji zisizo sahihi (futi 5280/maili dhidi ya yadi 1760/maili), na kutokagua usahihi wa jibu la mwisho.
Saraka Kamili ya Zana
Zana zote 71 zinazopatikana kwenye UNITS