فيديو السؤال: التعبير عن حركة الألواح التكتونية ببادئات وحدات مناسبة الفيزياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

تتحرك قارات الأرض ببطء شديد في ظاهرة تسمى بالانجراف القاري. كل ثانية، تتحرك قارة بمقدار 4.271 في 10 أس سالب 13 كيلومتر. أي من الآتي يعبر عن هذه المسافة ببادئة الوحدة المناسبة؛ بحيث لا تحتوي على أرقام صفرية؟ ‏4.271 نانومترات، 427.1 بيكومترًا، 4.271 بيكومترات، 4271 فيمتومترًا، 427.1 فيمتومترًا.

يطلب منا هذا السؤال إعادة التعبير عن 4.271 في 10 أس سالب 13 كيلومتر. وتوجد بعض الأمور التي يمكننا ملاحظتها بين العدد المعطى وخيارات الإجابة. أولًا، ترتيب الأرقام: أربعة، اثنان، سبعة، واحد، هو نفسه في جميع خيارات الإجابة. لكن في العدد المعطى، تقع العلامة العشرية بين الأربعة والاثنين. أما في بعض خيارات الإجابة، فتقع العلامة العشرية بين السبعة والواحد، وبعض خيارات الإجابة لا تتضمن علامة عشرية على الإطلاق.

بعد ذلك، نلاحظ أن العدد المعطى مضروب في قوة للعدد 10، لكن أيًّا من خيارات الإجابة ليس معبرًا عنه بضربه في إحدى قوى العدد 10. وعدم وجود قوة للعدد 10 يماثل الضرب في 10 أس صفر؛ لأن 10 أس صفر يساوي واحدًا. إذن، سنكتب أن قوى العدد 10 تختلف بين العدد المعطى وخيارات الإجابة. وأخيرًا، وحدة العدد المعطى لدينا هي الكيلومتر، ووحدات خيارات الإجابة هي النانومتر والبيكومتر والفيمتومتر. حسنًا، كل وحدة من هذه الوحدات تربطها علاقة بوحدة المتر، الممثلة بالحرف ‪m‬‏، لكن جميع الوحدات لها بادئات مختلفة، وهي ‪k‬‏ للكيلو، و‪n‬‏ للنانو، و‪p‬‏ للبيكو، و‪f‬‏ للفيمتو.

تذكر أنه لتغيير موضع العلامة العشرية، علينا الضرب أو القسمة على قوة للعدد 10. بالإضافة إلى ذلك، نعلم أن قوى العدد 10 نفسها تختلف بين العدد المعطى وخيارات الإجابة. إذن، يخبرنا هذان الاختلافان أن أحد الأمور التي علينا فعلها لتغيير العدد المعطى لنا إلى أحد خيارات الإجابة هو الضرب أو القسمة على قوة للعدد 10.

بالإضافة إلى ذلك، بما أن جميع الأرقام متماثلة وبالترتيب نفسه، فإننا نعلم أن الشيء الوحيد الذي فعلناه مع العدد هو ضربه أو قسمته على قوة للعدد 10. لم نجمع أو نطرح أي أعداد، ولم نضرب أو نقسم على أي شيء سوى قوة للعدد 10. وذلك لأن أي عملية بخلاف الضرب أو القسمة على قوة للعدد 10 ستغير الأرقام أو ترتيبها. سنلخص ذلك بقولنا إننا عدلنا قوة للعدد 10 فقط وليس بقية العدد.

تذكر أننا نحاول فقط إعادة التعبير عن العدد، وليس تغييره. إذن، يجب أن يكون التعبيران متساويين، وهذا يعني أننا إذا عدلنا قوة للعدد 10، فسنحتاج إلى تعديل شيء آخر مرتبط بالقيمة المعطاة. في هذه الحالة، هذا الشيء هو بادئات الوحدات. تذكر أن بادئات الوحدات هي بدائل لقوى العدد 10. إذن، فعندما نعدل قوة للعدد 10، فإننا نعدل أيضًا بادئات الوحدات التي تمثل قوى العدد 10 بحيث يكون التأثير المشترك هو الحفاظ على نفس القيمة الكلية برغم اختلاف التعبير.

بادئات الوحدات التي نتعامل معها هي ‪k‬‏ التي تمثل الكيلو، وتشير إلى 10 أس ثلاثة، و‪n‬‏ التي تمثل النانو، وتشير إلى 10 أس سالب تسعة، و‪p‬‏ التي تمثل البيكو، وتشير إلى 10 أس سالب 12، و‪f‬‏ التي تمثل الفيمتو، وتشير إلى 10 أس سالب 15. ما علينا فعله الآن هو حذف قوة للعدد 10 من العدد الأصلي من خلال تحريك العلامة العشرية، وتعديل البادئة وفقًا لهذه التناظرات. حسنًا، ترتبط هذه التناظرات بالوحدة الأساسية فقط. إذن، لاستخدامها، سنغير الكيلومترات أولًا إلى أمتار بالتعويض عن ‪k‬‏بـ 10 أس ثلاثة.

بعد هذا التعويض، يصبح لدينا 4.271 في 10 أس سالب 13 في 10 أس ثلاثة متر. ‏10 أس سالب 13 في 10 أس ثلاثة يساوي 10 أس سالب 10. ‏10 أس سالب 10 ليس من قوى العدد 10 التي تناظر إحدى البادئات الموجودة لدينا في خيارات الإجابة. لكن يمكننا إضافة واحد إلى هذا الأس إذا حركنا العلامة العشرية خانة واحدة إلى اليسار. يمكننا أيضًا طرح واحد إذا حركناها خانة واحدة إلى اليمين. ويمكننا جمع أو طرح أكثر من واحد إذا حركنا العلامة العشرية أكثر من خانة واحدة. إذن، فعلينا تحديد اتجاه تحريك العلامة العشرية.

ينص السؤال على ألا تحتوي الإجابة النهائية على أي أرقام صفرية. لكن إذا حركنا العلامة العشرية خانة واحدة إلى اليسار، فستصبح قبل العدد أربعة. وهذا يعطينا 0.4271، وهو عدد يحتوي على صفر. إذن، لا يمكن أن يكون تحريك العلامة العشرية إلى اليسار هو الحل. بدلًا من ذلك، علينا تحريك العلامة العشرية إلى اليمين. إذا حركناها إلى اليمين خانة واحدة، فإننا بذلك نطرح واحدًا من الأس، وهذا سيغير 10 أس سالب 10 إلى 10 أس سالب 11. لكن سالب 11 أيضًا ليس أحد الأسس الموجودة في العمود. أما إذا حركنا العلامة العشرية خانتين إلى اليمين، فإننا نطرح اثنين من الأس. سالب 10 ناقص اثنين يساوي سالب 12، وسالب 12 هو أس العدد 10 المرتبط بالبادئة بيكو.

عندما نحرك العلامة العشرية خانتين إلى اليمين، نحصل على 427.1. إذن، يصبح العدد الآن 427.1 مضروبًا في 10 أس سالب 12 متر. بما أن البادئة بيكو ترمز إلى العدد 10 أس سالب 12، فإن 10 أس سالب 12 متر تعني ببساطة بيكومترًا. بدمج هذا العدد مع الوحدة المناسبة، نجد أن 427.1 بيكومترًا يساوي 4.271 في 10 أس سالب 13 كيلومتر معبرًا عنه ببادئات الوحدات المناسبة وبدون أي أرقام صفرية.