Pretvarjanje enot za osnovno šolo

Pretvarjanje enot je postopek spreminjanja enot iste fizikalne količine. Največkrat pretvarjamo enote zato, da pred izračuni izenačimo enote istih fizikalnih količin.

V fizikalni nalogi imamo včasih podanih več enakih fizikalnih količin, vendar z različnimi enotami. Dve dolžini sta v isti nalogi lahko podani npr. v metrih in v decimetrih. Čas imamo lahko podan v minutah in sekundah, itd. Pred vstavljanjem fizikalnih količin v enačbo, jih moramo uskladiti tako, da bodo imele isto enoto.

Največkrat pretvarjamo enote iz naslednjih razlogov:

Pri pretvarjanju enote v večjo ali manjšo enoto bomo uporabili predpono. Predpono zapišemo pred mersko enoto in jo s tem za potenco števila 10 zmanjšamo ali povečamo.

Iz ene enote prehajamo v drugo enoto s pomočjo vrednosti predpone ali pa pretvornika, kot bomo videli v nadaljevanju. To je število, s katerim množimo mersko enoto, da dobimo neko drugo mersko enoto iste fizikalne količine.

Včasih je faktor pretvorbe zelo veliko ali zelo majhno število. Za lažje branje ga zapišemo tako, da od enic naprej naredimo pri vsaki tretji številki presledek. Ta ločevalnik (separator) je namenjen le branju, pri vnosu v kalkulator ga ne upoštevamo.

Namesto dolgega števila, zapisujemo faktor pretvorbe tudi kot desetiško potenco. Zapis je krajši, na prvi pogled čitljiv in primernejši za računanje.

V gradivu o količinah in enotah smo narisali tabelo, v kateri smo poimenovali in napisali vrednosti desetiških predpon.

Vrednosti predpon so faktorji pretvorbe, s katerim moramo množiti osnovno enoto, da dobimo želeno enoto.

Torej, ko pretvarjamo v osnovno enoto ali pa iz osnovne enote v eno drugo, je naš pretvornik kar tisto število, ki ga predstavlja predpona.

Kaj pa, če želimo pretvoriti iz ene enote v neko drugo enoto, pri čemer nobena ni osnovna enota?

Potem obe enoti s pomočjo tabele najprej pretvorimo v osnovno enoto, nato pa z deljenjem izračunamo, kolikšno je razmerje med obema enotama. Na ta način dobimo faktor pretvorbe.

Spoznali bomo, kako pretvarjamo različne fizikalne količine. Omejili se bomo na količine, ki jih bomo v fiziki največkrat uporabili. Za večje in manjše količine, ki jih ne zajema to poglavje, bomo uporabili tabelo desetiških predpon.

V ilustracijo in pomoč nam bodo slike pretvorb. Pretvarjamo lahko:

Slika omogoča hitro in enostavno pretvorbo iz ene količine v drugo. To naredimo tako, da množimo vse faktorje pretvorbe med izbranima količinama.

Na sliki 1 so vrisane dolžinske enote in izpisani faktorji pretvorbe med sosednjima enotama. Osnovna enota, to je meter m, je v zelenem okvirju. Puščice nakazujejo ali pretvarjamo večje količine v manjše (puščica desno) ali manjše količine v večje (puščica v levo).

Posebna področja fizike uporabljajo tudi druge enote. Omenimo astronomijo. V astronomiji se uporablja enota za razdaljo "eno svetlobno leto".

Svetlobno leto je razdalja, ki jo svetloba prepotuje v enem letu. Upošteva se Julijansko leto, ki ima 365,25 dni in tako je svetlobno leto približno enako:

Pri izračunu ploščine lika ali površine telesa (npr. kocke, kvadra, krogle itd.), dobimo vedno kvadratno enoto, npr. .

Enote pretvarjamo enako, kot dolžinske enote, le da so faktorji pretvorbe kvadrati faktorjev pretvorbe dolžinskih enot. Število ničel pri pretvorniku je dvakrat večje kot pri dolžinskih enotah.

Velikokrat, zlasti v geodeziji in kmetijstvu, uporabljajo enoti ar in hektar - oznaka a in ha. To so posebne ploščinske enote, ki pa jih lahko pretvorimo v :

Volumenske enote so dolžinske enote na tretjo potenco. Faktorji imajo trikrat toliko ničel kot dolžinski pretvorniki:

Pogosto se uporabljajo tudi volumenske tekočinske enote - litrske enote. Pomembno je, da si zapomnimo, da je 1 kubični decimeter enak enemu litru:

Na spodnji sliki so podani faktorji pretvorbe iz večjih v manjše enote podobno, kot v prejšnjih primerih:

Masa ima osnovno enoto kg. Pričakovali bi, da je osnovna enota mase 1 g in bi s predponami večali ali manjšali to enoto. Po SI sistemu je v resnici osnovna enota 1 kg, ki že vsebuje predpono k (1000).

Faktorji pretvorbe masnih enot so:

Pretvorniki za časovne enote so precej drugačni. Izhajajo še iz antičnega obdobja, ko so določali čas na osnovi opazovanja naravnih pojavov, npr. dolžine leta, meseca in dneva.

Leto se razdelili na mesece in dneve. Dan so razdelili na ure, minute in sekunde. Pretvorbe niso mnogokratniki števila deset.

Pretvorbe med temi enotami so s puščico označene na spodnji sliki in veljajo še danes.

Najmanjša od teh enot je sekunda. Po SI sistemu danes velja sekunda za osnovno enoto in je od vseh enot najbolj točno določena. Manjše enote kot sekunda so uvedli kasneje in so ponovno mnogokratniki števila deset.

Na zgornji sliki opazimo, da ima leto 365,25 dni. To število je približno. Običajno koledarsko leto ima 365 dni. Vsake štiri leta mu dodamo en dan. To leto se imenuje prestopno leto.

Fizikalna količina je lahko sestavljena iz več različnih količin.

V tem primeru enako sestavimo tudi enoto. Dobimo sestavljeno enoto, ki je sestavljena iz vsaj dveh različnih enot. Vsako od teh enot lahko pretvorimo v neko drugo enoto.