أدوات قياس الطول والارتفاع

أدوات قياس الطول التقليدية

يعتبر الطول (بالإنجليزية: Length) مفهومًا يُستخدم لتحديد البعد بين نقطتين، ومن بين الأدوات التقليدية الشائعة للقياس نجد ما يلي:

المسطرة

تُعتبر المسطرة واحدة من أبرز أدوات قياس الأطوال المستوية، وعادةً ما تُصنع من مواد صلبة مثل الخشب أو المعدن. وتأتي المسطرة التقليدية بطول يقارب (30) سنتيمتر أو (90) سنتيمتر، حيث يمكن أن تكون الوحدات المدرجة عليها مترية وفق النظام العالمي للوحدات، أو وفق النظام الإنجليزي.

تحتوي المساطر على خطوط متعددة وأرقام بارزة، وعند قياس الطول باستخدام المسطرة، يجب التأكد من الوحدة المعتمدة. على سبيل المثال، إذا كانت المسطرة تحتوي على (12) علامة، فالوحدة هي البوصة، أما إذا كانت تحتوي على (30) علامة، فإن الوحدة المستخدمة هي السنتيمتر. وإليك تفاصيل كل نوع على حدة:

المسطرة المترية

تعتمد المسطرة المترية على وحدتين رئيسيتين هما السنتيمتر والملليمتر، حيث إن كل 1 سم = 10 مم. يجب أخذ القياسات بدقة مع مراعاة ما يلي:

• التأكد من موضع الصفر على المسطرة وتثبيت بداية العنصر المراد قياسه عند خط الصفر.
• الخطوط الطويلة تشير إلى السنتيمتر، بينما الأقصر تشير إلى أنصاف السنتيمترات، وأما الخطوط القصيرة جدًا فتدّل على الملليمترات.
• إذا انتهى قياس الجسم عند أحد الخطوط الطويلة، فإن القراءة ستكون عددًا صحيحًا بالسنتيمتر، مثل (17) سم، أما إذا انتهت عند إحدى الخطوط الأقصر فستتضمن القراءة كسورًا مثل (17.3) سم، والتي تعني (17) سم و(3) مم.

مسطرة البوصة

يمكن قياس الأطوال باستخدام مسطرة البوصة مع مراعاة النقاط التالية لضمان دقة القياس:

• تأكد من وضع بداية الجسم المراد قياس طوله عند خط الصفر.
• الميز بين الخطوط الطويلة، التي تمثل البوصة، والخطوط متوسطة الطول التي تمثل 1/2 بوصة، ومن ثم الخطوط الأقصر التي تشير إلى أرباع البوصة، بينما الخطوط الأقصر لاستخدام أثمان البوصة.

ملحوظة: إذا انتهى طول الجسم عند أحد الخطوط الطويلة، فإن القراءة ستكون عددًا صحيحًا كـ 17 بوصة، وإذا وقعت في منتصف المسافة بين 17 و16 مثلًا، فستكون القراءة 16 1/2 بوصة، وفي حال وقعت في منتصف المسافة بين 16.5 و16، ستقرأ الطول بـ 16 1/4، وهكذا.

الشريط المتري

يعتمد الشريط المتري على وحدتي السنتيمتر والملليمتر. ويمكن أخذ القياسات بسهولة عن طريق وضع خط الصفر بمحاذاة بداية الجسم، ثم قراءة الطول بالسنتيمتر مع الانتباه للملليمترات كجزء هام من القياس. على سبيل المثال، إذا كان العدد الأخير على الشريط عند نهاية الجسم هو 7، وكانت نهاية الجسم تبعد 3 خطوط من هذا العدد، ستكون القراءة (7.3) سم. والفرق الرئيسي بين المسطرة والشريط المتري هو أن الشريط مصنوع من مواد مرنة مثل القماش، مما يسهل قياس الأسطح المنحنية.

الخلاصة:

تُعتبر الطرق التقليدية أدوات قديمة ومعروفة يتم تطبيقها يدويًا، حيث تشمل الأدوات المستخدمة في هذه الطرق المسطرة والشريط المتري، واللذان يعتمد كل منهما على وحدات أساسية هي السنتيمتر والملليمتر، أو البوصة.

أدوات قياس الطول غير التقليدية

لا يقتصر قياس الطول على مهنة معينة؛ فمختلف المهن مثل الخياطة والنجارة والبناء وعلوم البحار بحاجة إلى تحديد الأطوال كجزء من أعمالهم اليومية. وعند عدم توفر الأدوات التقليدية المحمولة باليد، قد يكون من الضروري ابتكار طرق أخرى، إليك بعض الأدوات غير التقليدية الشائعة في الوقت الراهن بفضل التطور التكنولوجي:

عداد المسافة الإلكتروني

عادةً ما يتواجد عداد المسافة الإلكتروني (بالإنجليزية: Odometer) على لوحات المركبات، حيث يتم عرض المسافة المقطوعة بالأميال بسهولة. ينقسم هذا الجهاز إلى نوعين:

• عداد ميكانيكي: يحتوي على مجموعة من التروس، يمثل كل منها خانة رقمية، وتدور هذه التروس بالتزامن مع حركات عجلات المركبة.
• عداد إلكتروني: يعتمد على شريحة إلكترونية لحساب مسافات النقل وتتبّعها، ويتميز بدقته العالية حيث يمكن مزامنة العداد الإلكتروني مع نظام GPS.

جهاز قياس الطول بالموجات فوق الصوتية

يمتاز هذا الجهاز بقدرته على قياس أطوال الأجسام المتحركة بغض النظر عن لونها أو المادة التي صنعت منها، وتتميز دقتها العالية عند قياس المسافات البعيدة نسبيًا. يعتمد هذا الجهاز على سرعة الصوت الثابتة عند درجة حرارة معينة، ويعمل بقياس الوقت الذي تستغرقه الموجات فوق الصوتية للوصول إلى هدف معين والعودة، مما يمكنه من حساب المسافة بدقة تصل إلى 2.5 متر مع مراعاة التحكم في درجات الحرارة.

جهاز الرادار

تُستخدم الرادارات بشكل شائع في أنظمة المرور، حيث يمكن قياس كل من السرعة والمسافة من خلال إرسال واستقبال إشارات ذات ترددات عالية. يتميّز جهاز الرادار بقدرته على القياس على الرغم من اختراقه للمواد، كالبلاستيك. ومع ذلك، يجب الانتباه إلى أن نطاق قياس الرادار لا يتجاوز 180 درجة، حيث يمكن أن تصبح القياسات خارج هذا النطاق غير دقيقة، ويتطلب ذلك اتخاذ بعض الاحتياطات مثل وضع قبة فوق الجهاز واستخدام هوائي لتوجيه الإشارات.

جهاز الليزر-الليدار

يتميز جهاز قياس الأطوال بالليزر (بالإنجليزية: Laser Distance Measure) بسهولة الاستخدام، حيث يمكّن من قياس الأطوال بدقة وسرعة من مسافة تصل إلى 30 مترًا. للاستخدام، يتبع الخطوات التالية:

1. تشغيل الجهاز.
2. تحديد نقطة البداية.
3. توجيه شعاع الليزر نحو نقطة النهاية.
4. الضغط على زر (قياس)، مع عدم تحريك الجهاز حتى تظهر القراءة.
5. يمكن البدء بقياس طول معروف كتجربة أولية للتحقق من صحة القياس.

عجلة القياس

تُستخدم عجلة القياس (بالإنجليزية: Measuring Wheel) بشكل شائع لقياس الأطوال الكبيرة من قبل المساحين والمهندسين، حيث يقوم قياسها على حساب عدد دورات العجلة عند انتقالها من نقطة إلى أخرى، كما تسجل أجزاء الدورات. قد تكون العجلة ميكانيكية أو إلكترونية، وتتيح العجلات الإلكترونية إمكانية قياس الطول باستخدام وحدات متعددة مع إمكانية التحويل بينها، لكن مشكلتها تكمن في اعتمادها على بطاريات قابلة للمسح.

تُعتبر عجلة القياس طريقة غير دقيقة لقياس الأطوال، ولكن يمكن تقليل الأخطاء المحتملة عن طريق الالتزام بالإرشادات التالية:

• إذا كان السطح الذي تتحرك عليه العجلة غير مستوي، ينبغي اختيار عجلة ذات قطر كبير.
• يجب دحرجة العجلة في خط مستقيم قدر الإمكان.
• يُفضل اختيار الأسطح المستوية عند الإمكانية.

طرق بديلة لأدوات قياس الطول

قد يواجه الشخص مواقف تتطلب قياس طول شيء ما دون توفر أدوات القياس التقليدية. في هذه الحالات، يمكن استخدام وسائل بسيطة لتحديد قياسات معينة تشمل أشياء مألوفة مثل ورقة نقدية أو ورقة طباعة أو أبعاد صواني المطبخ. كما يمكن استخدام طول جزء من جسدك كمرجع، مثل:

• اليد: يمكن قياس طول اليد من طرف الأصبع الأوسط إلى المعصم، واستخدام هذا الطول لتحديد قياسات أكبر.
• الخنصر: يُعتبر إصبع الخنصر مرجعًا جيدًا لقياس الأطوال.
• الخطوة: تستخدم عادةً لقياس أبعاد الغرف من خلال معرفة طول الخطوة الطبيعية.
• القدم: يُقاس طول القدم من أطراف الأصابع إلى الكعب.
• طول الشخص: يمكن تقدير طوله من خلال مد اليدين لتحديد المسافة بين أطراف الأصابع.

الوحدات الشائعة لقياس الطول والتحويل بينها

يوضح الجدول أدناه أشهر الوحدات المستخدمة في قياس الطول:

الخلاصة

قياس الطول من الأمور الأساسية التي تتكرر في الحياة اليومية، ويمكن الاعتماد على الطرق التقليدية القديمة مثل المسطرة والشريط المتري التي تُستخدم يدويًا لوضع أداة القياس على العنصر المراد قياسه مباشرة. ومع التقدم التكنولوجي، ظهرت العديد من الطرق البديلة ذات الكفاءة العالية مثل الرادار والأشعة فوق الصوتية والليزر، فضلاً عن العدادات الميكانيكية والإلكترونية. وعند عدم توفر هذه الأدوات، يجب أن يكون الشخص مستعدًا من خلال قياس مسبق لطول شيء ثابت يمكن استخدامه في أي وقت.