Pikkusühik: definitsioon, SI‑ühikud ja traditsioonilised ühikud

Pikkusühik on pikkuse või vahemaa määramiseks ja võrdlemiseks kasutatav suurus. Ühikuid kasutatakse nii igapäevaelus (nt kauguse kirjeldamisel) kui ka teaduses ja inseneritöös, kus eelistatakse täpseid, lähenduste ja teisendustega üheselt määratletud ühikuid.

SI‑ühikud ja tuletatud ühikud

Rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) on põhiühik pikkuse mõõtmiseks meeter. Selle põhjal defineeritakse hulk tuletatud ühikuid ja kasutatakse ka prefikseid, mis annavad suurustele kümnendkordseid väärtusi. Näited levinud SI‑ühikutest:

• meeter ja sellest tuletatud ühikud, nagu sentimeeter (1 cm = 10−2 m), kilomeeter (1 km = 103 m) ning veel väiksemad ja suuremad ühikud prefiksidega (millimeeter, mikromeeter, nanomeeter jt).

SI‑s on eelistatud ühtsus, täpsus ja võimalus kasutada sama süsteemi väga erinevatel skaala‑tasanditel — nii igapäevases mõõtmises kui ka teadusuuringutes.

Muud laialt kasutatavad (mitte-SI) ühikud

Lisaks SI‑ühikutele kasutatakse eri valdkondades ja traditsioonides ka mitmesuguseid mittesiinseid ühikuid. Mõned näited ja nende ligikaudsed SI‑väärtused:

• fermi (fm) — sageli kasutusel tuumafüüsikas; 1 fermi = 1 femtomeeter = 10−15 m.
• angstrom (Å) — paljude keemia ja materjaliteaduse rakenduste jaoks; 1 Å = 100 pikomeetrit = 10−10 m.
• mikron — tavaliselt tähistatud µm ja võrdne 1 mikromeetriga (10−6 m).
• Norra/Rootsi miil — ajalooline skandinaavia ühik, mõnes allikas võrdus ~10 000 meetriga (täpne väärtus sõltub ajast ja regioonist).

Imperial ja Ameerika ühikud

Tuntud Inglise/USA traditsioonilised ühikud on laialt levinud eelkõige igapäevases mõõtlemises ja teatud erialadel:

• tolli — 1 toll = 25,4 mm.
• mil — üks tuhandik tolli (kasutatakse näiteks tehnilistes joonistes ja elektroonikas).
• jalga (jalg) — 1 jalg = 0,3048 m (12 tolli).
• õueala (yard) — 1 õueala = 0,9144 m.
• miil (maamiil) — 1 miil = 1609,344 m.

Mere- ja navigatsioonilised ühikud

Merendus‑ ja lennundusvaldkonnas kasutatakse spetsiaalseid ühikuid, mis arvestavad Maa kuju ning navigeerimise vajadusi:

• meremõõdud (fathom) — sügavuse mõõtmiseks kasutatav üksus, 1 fathom ≈ 1,8288 m.
• meremiil (nautical mile) — 1 meremiil = 1852 m; meremiil seostub ka kraadide ja meridiaanidega ning kasutatakse laevanduses ja lennunduses.

Kaardistamine ja maamõõtmine

Mõnes riigis ja valdkonnas (näiteks Ameerika Ühendriikide maamõõtjate seas) kasutatakse veel traditsioonilisi ühikuid:

• kett — põllumajanduslik/maamõõtmise ühik, ligikaudne pikkus ~20,1168 m.
• varras (rod, pole) — ~5,0292 m (tuntud ka kui “rod” või “perch”).

Spordi- ja erialaspetsiifilised ühikud

Mõnes spordialas ja traditsioonilises mõõtmises on säilinud vanad ühikud:

• furgoon (furlong) — hobusevõistlustel ja mõnedes ajaloolistes kontekstides kasutatav ühik, 1 furlong ≈ 201,168 m.

Astronoomilised ja väga suured kaugused

Astronoomias ja kosmoloogias kasutatakse pikkuste väljendamiseks väga suuri ühikuid:

• astronoomiline ühik (AU) — Maa ja Päikese keskmine kaugus, ≈ 1,496 × 10^11 m (umbes 149,6 gigameetrit).
• valgusaasta (ly) — valguse läbima läbitud teepikkus aasta jooksul, ≈ 9,4607 × 10^15 m (≈ 9,46 petametrit).
• parsek (pc) — astrofüüsikas kasutatav kaugusühik, ≈ 3,086 × 10^16 m (≈ 30,86 petametrit); sellest tuletatakse kiloparsek (kpc) ja megaparsek (Mpc) suuremate kauguste jaoks.

Füüsikas kasutatavad fundamentaalsed pikkused

Füüsikas on kasulikud ka fundamentaalsed või olemuslikud pikkusskaalad:

• Plancki pikkus — ligikaudu 1,616 × 10−35 m; see on mõistefüüsikas fundamentaalne skaalaline pikkus, mille juures kvantgravitatsioonilised efektid muutuvad olulisteks.
• Bohri raadius — aatomi elektroniorbiidi skaalne pikkus Hüdrogeni aatomis, a0 ≈ 5,29177 × 10−11 m.

Ajaloolised ühikud

Varem on erinevates kultuurides ja aegadel kasutatud hulk kohalikke ühikuid; paljud neist on tänapäeval ajaloohuviliste või kultuurilise pärandina tuntud:

• cana — ajalooline ühik (kultuuriti erinev tähendus ja pikkus).
• cubit — inimkeha alusel määratud ühik (kahepunkti vahe küünarnukist kuni sõrmeotsani), väärtus varieerus, tavaliselt ~0,45–0,53 m.
• liiga (league) — ajalooline pikem kaugusühik (väärtus varieerus, kuid sageli paar miili ümber).
• li ( Hiina ) — ajalooline ja ka moderniseeritud Hiina ühik; kaasaegne lähend on tavaliselt ~500 m (sõltuvalt ajast ja standarditest).
• tempo (Vana-Roomas) — kasutati samme ja samme reguleerivaid ühikuid; näiteks „topelt‑tempo” ehk passus oli ligikaudu kaks sammu (~1,5 m), mõnes allikas umbes 5 jalga.
• verst ( Venemaa ) — ajalooline vene ühik, umbes 1,0668 km.

Igapäevased võrdlused ja mitteametlikud võrdlused

Mitteametlikus kõnes ja kirjas võrreldakse pikkusi sageli igapäevaste esemete abil, sest need on inimestele kergesti ettekujutatavad. Mõned levinud võrdlused:

• Pliiatsi või pastapliiatsi pikkus ≈ 15 cm.
• Telefonikaardi või pangakaardi laius ≈ 8,5 cm.
• Uksalau kõrgus ≈ 2 m.
• Keskmise auto pikkus ≈ 4–5 m.
• Jalgpalliväljaku pikkus ≈ 100 m (või 100–110 m olenevalt standardist).
• Kolmeaastase lapse kõrgus ≈ 1 m.

Praktika ja teisendused

Tänapäeva teaduses ja ametlikes mõõtmistes eelistatakse SI‑süsteemi, kuna see võimaldab ühtseid teisendusi ja selgeid standardeid. Paljud valdkonnad (ehitus, energeetika, teadus) nõuavad täpset teisendust ühest ühikust teise — seda saab sooritada matemaatiliselt kasutades täpseid konversioonitegureid või spetsiaalseid teisendustabeleid ning -tööriistu.

Kui vaja arvutada või teisendada mõne mainitud ühiku täpne SI‑väärtus, aitab lihtne valem või tabel (näiteks 1 toll = 0,0254 m, 1 meremiil = 1852 m jne). Standardid ja ametlikud määratlused aitavad vältida segadust, eriti rahvusvahelistes mõõtmistes.

Küsimused ja vastused

K: Millised on rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) levinud pikkusühikud?

K: Millised on mõned üldised Imperial süsteemi ühikud ja Ameerika Ühendriikide tavaühikud?

K: Millised on mõned vanad vahemaaühikud?

K: Kas vahemaade mõõtmiseks kasutatakse ka muid mõõtühikuid?

K: Kuidas mõõdetakse Norra/Rootsi miili?

K: Milliseid objekte kasutatakse igapäevases vestluses sageli pikkuste mõõtmiseks?

Otsing