فيديو السؤال: التعبير عن كمية صغيرة باستخدام الصيغة العلمية والوحدات الأساسية الفيزياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

في تجربة باستخدام مجهر ضوئي، طول أصغر شيء يمكن رؤيته 0.2092 ميكرومتر. أي من الآتي يمثل هذه القيمة معبرًا عنها بالمتر؟ ‏292 في 10 أس سالب ثلاثة متر، 2.092 في 10 أس سالب ثلاثة متر، 20.092 في 10 أس سالب سبعة متر، 2.092 في 10 أس سالب سبعة متر.

يطلب منا هذا السؤال إيجاد العلاقة بين وحدة الميكرومتر والمتر. بالنظر إلى كلمة «ميكرومتر»، نرى أن النصف الثاني من الوحدة هو كلمة «متر»؛ وهي الوحدة الأساسية التي نريد التعبير عن الحل النهائي بها. النصف الأول من الكلمة، «ميكرو»، هو بادئة ملحقة بالوحدة الأساسية. نتذكر أنه عند إلحاق بادئة بوحدة أساسية، فإن البادئة تشير إلى إحدى قوى العدد 10. على وجه التحديد، تشير البادئة «ميكرو»، المذكورة بالسؤال، إلى 10 أس سالب ستة. إذا استخدمنا الحرف ‪m‬‏ لتمثيل الأمتار والحرف اليوناني ‪𝜇‬‏ لتمثيل البادئة «ميكرو»؛ بحيث يرمز ‪𝜇m‬‏ إلى الميكرومتر، فإنه يمكننا كتابة المعادلة على الصورة: ميكرومتر واحد يساوي 10 أس سالب ستة متر.

ما تعنيه هذه المعادلة هو أننا يمكننا دائمًا استبدال 10 أس سالب ستة متر بالميكرومتر، والعكس صحيح، دون تغيير قيمة الكمية. إذن، 0.2092 ميكرومتر يساوي 0.2092 في 10 أس سالب ستة متر. هذه القيمة متبوعة بوحدة المتر، وهذا ما نبحث عنه بالضبط. كل ما علينا فعله هو إعادة التعبير عن 0.2092 مضروبًا في 10 أس سالب ستة بحيث يطابق أحد خيارات الإجابة. لاحظ أن جميع خيارات الإجابة تحتوي على قوى للعدد 10 ولكنها لا تتضمن 10 أس سالب ستة. إذن علينا تغيير قوة العدد 10 التي لدينا بحيث تطابق أحد هذه الأعداد.

إضافة واحد إلى قوة العدد 10 تماثل الضرب في 10. على سبيل المثال، 10 أس اثنين يساوي 100، وهو ما يساوي 10 في 10 أس واحد. وبالمثل، فإن طرح واحد من الأس يماثل القسمة على 10. لكننا نريد أن تظل قيمة العدد ثابتة. إذن، إذا كنا سنقسم على 10 لأننا نقلل قيمة الأس، فعلينا أيضًا ضرب العدد في 10 في موضع آخر. ويمكننا فعل ذلك بتحريك العلامة العشرية إلى اليمين.

على سبيل المثال، ضرب 2.11 في 10 يعطينا 21.1، وهو نفس العدد مع تحريك العلامة العشرية خانة واحدة إلى اليمين. وبالمثل، إذا ضربنا عددًا في 10 لأننا نزيد من قيمة الأس، فعلينا القسمة على 10 في موضع آخر، وهو ما يمكننا فعله بتحريك العلامة العشرية إلى اليسار.

من المهم إدراك أن تغيير قيمة الأس وتحريك العلامة العشرية لا يغير ترتيب هذه الأرقام. هذا يعني أنه يمكننا على الفور استبعاد الخيار أ؛ لأن العدد 292 لا يحتوي على صفر بين الاثنين والتسعة، لكن العدد 0.2092 يحتوي على صفر، ويمكننا أيضًا استبعاد الخيار ج؛ لأن العدد 20.092 يحتوي على صفرين بين الاثنين والتسعة، لكن العدد المعطى في السؤال يحتوي على صفر واحد فقط. وبذلك يتبقى لدينا الخياران ب، د. كلا الخيارين ب، د يحتوي على نفس العدد 2.092. و2.092 هو نفس العدد المعطى لدينا بالضبط، بفارق أن العلامة العشرية تحركت خانة واحدة إلى اليمين.

والآن، تذكر أن تحريك العلامة العشرية خانة واحدة إلى اليمين يماثل ضرب العدد في 10. وللتأكد من أن عملية الضرب هذه لا تغير القيمة الكلية، علينا قسمة العدد على 10، وهو ما يمكننا فعله بطرح واحد من الأس. حسنًا، كما نعلم، بما أننا نتعامل مع ميكرومتر، فإن الأس يساوي سالب ستة. وسالب ستة ناقص واحد يساوي سالب سبعة، وهو الأس المعطى في الخيار د. ومن ثم، نجد أن 0.2092 ميكرومتر يساوي 2.092 في 10 أس سالب سبعة متر.