בודק יחידות בפיזיקה

כותבים יחידות ומקבלים אותן ביחידות היסוד, בודקים אם התשובה בתרגיל יצאה ביחידות הנכונות, או בודקים אם לשני הצדדים של נוסחה יש אותן יחידות.

מה בודקים?

הבדיקה המלאה, צעד אחר צעד
    היחידות שהבודק מכיר
    נסו דוגמה:

    מה זה בדיקת יחידות?

    בכל נוסחה נכונה, לשני הצדדים של סימן השווה יש אותן יחידות. אם בצד אחד יש מטרים ובצד השני מטרים לשנייה, הנוסחה בטוח שגויה. הבדיקה הזו נקראת ניתוח ממדים, והיא אחת הדרכים הכי מהירות למצוא טעות בתרגיל.

    כל יחידה בפיזיקה של התיכון אפשר לכתוב בעזרת יחידות היסוד: kg, m, s ו־A (ובחום גם K). למשל ניוטון הוא בדיוק kg·m/s², כי F = m · a. הסבר על היחידות עצמן במאמר יחידות מידה.

    N = kg·m/s²

    ניוטון ביחידות היסוד

    J = N·m = kg·m²/s²

    ג׳אול ביחידות היסוד

    יחידהשםגודלביחידות יסוד
    Nניוטוןכוחkg·m/s²
    Jג׳אולעבודה, אנרגיה, כמות חוםkg·m²/s²
    Wואטהספקkg·m²/s³
    Paפסקללחץkg/(m·s²)
    CקולוןמטעןA·s
    Vוולטמתחkg·m²/(s³·A)
    Ωאוהםהתנגדותkg·m²/(s³·A²)
    Hzהרץתדירות1/s

    שלושה מצבים בבודק

    • פישוט יחידות. כותבים למשל V/A ומקבלים Ω, עם כל הגדלים שנמדדים ביחידה הזו.
    • בדיקת תשובה. בוחרים מה חישבתם, למשל תאוצה, וכותבים את היחידות שיצאו. אם יצא m/s, הבודק יגיד שחסר s במכנה. אם יצא cm/s למהירות, הבודק יזכיר לחלק ב־100 כדי לקבל m/s. עוד על כך במאמר המרת יחידות מהירות.
    • בדיקת נוסחה. כותבים נוסחה כמו E = ½·m·v², והבודק מציב בכל סימן את היחידות שלו. סימן עם שתי משמעויות, כמו V למתח או לנפח, מקבל את המשמעות שמתאימה לנוסחה.

    תרגיל פתור: האם הנוסחה נכונה?

    תרגיל פתור

    הנתונים: תלמיד כתב שזמן המחזור של מטוטלת הוא T = 2π · √(L / g). האורך L נמדד במטרים, ו־g במטר לשנייה בריבוע.
    השאלה: האם היחידות של שני הצדדים זהות?

    1. מציבים יחידות בתוך השורש:
      m / (m/s²) = s²
    2. מוציאים שורש. המספר 2π בלי יחידות:
      √(s²) = s
    3. בצד שמאל, זמן מחזור נמדד בשניות:
      [T] = s

    התשובה: לשני הצדדים יש יחידות של שניות, ולכן הנוסחה עוברת את בדיקת היחידות. בדיקה כזו לא בודקת את המספר 2π, אבל היא תופסת את רוב הטעויות בנוסחה.
    s = s

    שאלות נפוצות

    האם יחידות נכונות אומרות שהנוסחה נכונה?

    לא תמיד. בדיקת יחידות לא רואה מספרים, ולכן E = m · v² עובר את הבדיקה למרות שחסר בו חצי. אבל אם היחידות לא מתאימות, הנוסחה בטוח שגויה.

    למה N·m הוא גם ג׳אול וגם מומנט כוח?

    לעבודה ולמומנט כוח יש אותן יחידות יסוד. נהוג לכתוב עבודה ואנרגיה בג׳אול, ומומנט כוח ב־N·m, כדי לא להתבלבל.

    איך כותבים יחידות בבודק?

    כפל בנקודה ·, בכוכבית או ברווח, חילוק בלוכסן, וחזקה כמו s² או s^2. כל מה שאחרי הלוכסן נחשב מכנה. יש גם כפתורים לסימנים מתחת לשדה.

    רוצים ללמוד פיזיקה בלי להיתקע?

    בקורסים של פיזיקס יש שיעורי וידאו מסודרים, מכיתה ז׳ ועד הבגרות, וחוברת תרגול עם פתרון וידאו לכל תרגיל.

    לכל הקורסים

    רוצים קודם לתרגל לבד? הורידו חוברת תרגול בחינם

    דילוג לתוכן