أي المعاملات دقيق وأيها ليس كذلك
يهمّ هذا التمييز حين تُحمَل القيمة المحوَّلة إلى حساب لاحق. فالمعامل الدقيق لا يُدخل أي خطأ؛ أما العلاقة المعرَّفة لكنها غير نسبية، أو الثابت المقيس، فتفعل.
| العلاقة | الحالة | القيمة |
|---|---|---|
| البوصة إلى المتر | دقيق بالتعريف (1959) | 0.0254 |
| الرطل إلى الكيلوغرام | دقيق بالتعريف (1959) | 0.45359237 |
| الميل إلى المتر | دقيق بالتعريف | 1609.344 |
| الغالون الأمريكي إلى اللتر | دقيق (231 بوصة مكعبة) | 3.785411784 |
| الغالون الإمبراطوري إلى اللتر | دقيق بالتعريف (1985) | 4.54609 |
| الميل في الساعة إلى المتر في الثانية | دقيق | 0.44704 |
| الميل البحري إلى المتر | دقيق باتفاق دولي | 1852 |
- الكتلة والوزن كميتان فيزيائيتان متمايزتان. فالكيلوغرام والرطل المستعملان هنا وحدتا كتلة؛ أما الكيلوغرام-قوة والرطل-قوة فوحدتا قوة ولا تحلّان محلّهما.
- والمقاييس السائلة الأمريكية والإمبراطورية تتشارك الأسماء لا الأحجام: فالغالون الأمريكي 3.785411784 لتر والغالون الإمبراطوري 4.54609 لتر، أي بفارق نحو 20%. وينطبق الأمر نفسه على الباينت والأونصة السائلة.
ما هو تحويل الوحدات في حقيقته
تحويل الوحدات ضرب قياس في نسبة قيمتها واحد. فلمّا كانت بوصة واحدة و25.4 مليمترًا طولًا واحدًا، صار للكسر 25.4 mm / 1 in قيمة الواحد، والضرب فيه يغيّر الوحدات دون أن يغيّر الكمية.
ومعظم المعاملات الإمبراطورية-المترية المستعملة يوميًا دقيقة لا تقريبية. فمنذ الاتفاق الدولي على الياردة والرطل عام 1959 صارت الياردة معرَّفة بأنها 0.9144 متر بالضبط والرطل 0.45359237 كيلوغرام بالضبط، وكل معامل مشتق — البوصة والقدم والميل والأونصة — ينبثق من هذين التعريفين. ومنشور NIST الخاص 811 يصف هذه المعاملات بأنها دقيقة.
ويعمل هذا المحوّل عبر وحدة النظام الدولي الأساسية لكل كمية: تُحوَّل القيمة إلى أمتار أو كيلوغرامات أو أمتار مكعبة أو أمتار مربعة أو أمتار في الثانية، ثم تُعاد منها إلى كل وحدة في القائمة. وبذلك يبقى لكل معامل مصدر واحد للحقيقة بدل جدول يضم كل زوج.
كيفية استخدام محوّل الوحدات
- اختر الكمية التي تحوّلها — الطول أو الكتلة أو الحجم أو المساحة أو السرعة.
- حدّد الوحدة التي عليها قيمتك الآن.
- أدخل القيمة. فتتحدّث كل وحدات تلك الكمية دفعةً واحدة.
- اقرأ السطر الذي تحتاجه؛ والوحدة التي أدخلتها مميّزة لتتمكّن من مقابلتها بالبقية.
الصيغ وراء التحويلات
تُخزَّن كل وحدة بعدد وحدات النظام الدولي الأساسية التي تمثّلها. ولذلك فالانتقال من وحدة إلى أخرى ضربٌ تتلوه قسمة، بلا سلسلة من التقريبات الوسيطة.
وتُعرض النتائج بثمانية أرقام معنوية لا بعدد ثابت من المنازل العشرية، لأن الدقة المعقولة تتفاوت تفاوتًا هائلًا داخل الكمية الواحدة: فالمليمتر الواحد يساوي 0.00000062 ميل، وبمنزلتين عشريتين كان سيظهر صفرًا.
أخطاء شائعة
- الخلط بين الغالون أو الباينت أو الأونصة السائلة الأمريكية والإمبراطورية. فهي تتشارك الأسماء وتفترق بنحو الخُمس.
- تحويل مساحة أو حجم بمعامل خطّي. فمعامل المساحة مربّع المعامل الخطّي ومعامل الحجم مكعّبه: فالقدم المربعة الواحدة 0.09290304 متر مربع لا 0.3048.
- تقريب المعامل قبل الضرب بدل تقريب النتيجة بعده.
- معاملة الطن المتري والطن القصير والطن الطويل كوحدة واحدة. ويستعمل هذا المحوّل الطن المتري البالغ 1,000 kg.
- افتراض أن الستون وحدة أمريكية. فهو 14 رطلًا ويُستعمل لوزن الجسم في بريطانيا وأيرلندا أساسًا.
الأسئلة الشائعة
كم مليمترًا في البوصة؟
25.4 بالضبط. وهذا تعريف لا قياس: فالاتفاق الدولي على الياردة والرطل عام 1959 ثبّت الياردة على 0.9144 متر بالضبط، وهو ما يجعل البوصة 25.4 مليمتر بالضبط والقدم 0.3048 متر بالضبط.
هل الغالون الأمريكي هو الغالون الإمبراطوري نفسه؟
لا. فالغالون السائل الأمريكي 3.785411784 لتر والغالون الإمبراطوري 4.54609 لتر، أي أن الإمبراطوري أكبر بنحو 20%. والباينت والأونصة السائلة الأمريكية والإمبراطورية تفترق بالقدر نفسه، ولهذا يلزم أن تذكر الوصفة أو رقم استهلاك الوقود أي النظامين تستعمل.
لماذا تكون بعض معاملات التحويل دقيقة وبعضها ليس كذلك؟
يكون المعامل دقيقًا حين تكون الوحدات معرَّفة إحداها بالأخرى. فالبوصة والرطل والميل والغالون الأمريكي كلها معرَّفة بالقياس إلى وحدات النظام الدولي، فمعاملاتها دقيقة. أما المعاملات القائمة على ثابت فيزيائي مقيس، أو على وحدة تغيّر تعريفها عبر الزمن، فليست دقيقة.
كيف أحوّل الأقدام المربعة إلى أمتار مربعة؟
اضرب في 0.09290304، وهو مربّع 0.3048. وتربيع المعامل الخطّي هو الخطوة التي يغفلها الناس: فاستعمال 0.3048 مباشرةً يبخس المساحة بنحو 3.3 أضعاف.
ما الفرق بين الكتلة والوزن؟
الكتلة مقدار المادة في الجسم ولا تتغيّر بتغيّر المكان؛ أما الوزن فهو القوة التي تمارسها الجاذبية على تلك الكتلة وهو يتغيّر. والكيلوغرام والغرام والرطل والأونصة والستون في هذا المحوّل وحدات كتلة، وإن كانت لغة الحياة اليومية تسمّي قراءة الميزان وزنًا.
المراجع
- National Institute of Standards and Technology. Guide for the Use of the International System of Units (SI), NIST Special Publication 811, 2008 edition, Appendix B — Conversion Factors. Factors printed in boldface are exact.
- National Institute of Standards and Technology. Refinement of Values for the Yard and Pound (1959) — the international yard and pound agreement defining 1 yd = 0.9144 m and 1 lb = 0.45359237 kg exactly.
- Bureau International des Poids et Mesures. The International System of Units (SI), 9th edition, 2019. bipm.org.
- National Institute of Standards and Technology. NIST Handbook 44 — Specifications, Tolerances, and Other Technical Requirements for Weighing and Measuring Devices.