יחידות מידה
- כיתה ז’
- יחידות מידה והמרות
- 6 דקות קריאה
כל טבלאות ההמרה בפיזיקה במקום אחד — אורך, מסה, נפח, שטח, זמן ומהירות — עם הקידומות המטריות, שיטת ההמרה ותרגיל פתור.
התשובה בקצרה
יחידת מידה היא גודל מוסכם שאליו משווים כל מדידה. בפיזיקה עובדים בשיטה המטרית, שבה כל היחידות קשורות זו לזו בחזקות של 10:
- ליחידה גדולה יותר — מספר קטן יותר. 3,000 מטר הם 3 קילומטר.
- המעבר תמיד בכפל או בחילוק ב־10, 100, 1,000 וכן הלאה. אף פעם לא בחיבור.
- בתרגילי פיזיקה ממירים הכול ליחידות היסוד — מטר, קילוגרם ושנייה — לפני שמציבים בנוסחה.
למי זה מיועד: יחידות מידה הן הנושא הראשון בפיזיקה של כיתה ז’, והן מלוות כל תרגיל עד סוף התיכון. העמוד הזה הוא חלק ממאגר הידע של פיזיקס, לצד מדידת מרחקים ומדידת שטחים. כל ההסברים והתרגולים על המרות מרוכזים בעמוד יחידות מידה והמרות.
טבלת יחידות מידה בפיזיקה
כל הגדלים שלומדים מכיתה ז׳ ועד הבגרות בטבלה אחת: באיזו יחידה מציבים בנוסחאות, מה הסימן שלה, ואיך ממירים אליה מהיחידות הנפוצות. בהמשך העמוד יש הסבר מפורט וטבלת המרה נפרדת לכל סוג.
| הגודל | היחידה בנוסחאות | המרות נפוצות |
|---|---|---|
| אורך | מטר m | קילומטר = 1,000 מטר מטר = 100 סנטימטר |
| מסה | קילוגרם kg | טון = 1,000 קילוגרם קילוגרם = 1,000 גרם |
| זמן | שנייה s | שעה = 3,600 שניות דקה = 60 שניות |
| שטח | מטר רבוע m² | מטר רבוע = 10,000 סנטימטר רבוע |
| נפח | מטר מעוקב m³ | מטר מעוקב = 1,000 ליטר ליטר = 1,000 סמ”ק |
| מהירות | מטר לשנייה m/s | מטר לשנייה = 3.6 קמ”ש |
| תאוצה | מטר לשנייה בריבוע m/s² | תאוצת הכובד ליד פני כדור הארץ: כ־9.8 מטר לשנייה בריבוע |
| צפיפות | קילוגרם למטר מעוקב kg/m³ | גרם לסמ”ק = 1,000 קילוגרם למטר מעוקב |
| כוח | ניוטון N | ניוטון = קילוגרם כפול מטר לשנייה בריבוע |
| אנרגיה ועבודה | ג׳אול J | ג׳אול = ניוטון כפול מטר קילוג׳אול = 1,000 ג׳אול |
| הספק | ואט W | ואט = ג׳אול לשנייה קילוואט = 1,000 ואט |
| לחץ | פסקל Pa | פסקל = ניוטון למטר רבוע אטמוספרה ≈ 101,325 פסקל |
| זרם חשמלי | אמפר A | אמפר = 1,000 מיליאמפר |
| מתח חשמלי | וולט V | קילוולט = 1,000 וולט |
| התנגדות חשמלית | אוהם Ω | קילואוהם = 1,000 אוהם |
| טמפרטורה | קלווין K | 0 מעלות צלזיוס = 273.15 קלווין |
כלל אצבע לפני כל תרגיל: ממירים קודם הכול ליחידות שבעמודה השנייה, ורק אחר כך מציבים בנוסחה. כך התשובה יוצאת ישר ביחידה הנכונה.
יחידות היסוד בפיזיקה
מדידה היא תמיד השוואה. כשאומרים שהשולחן באורך שני מטר, מתכוונים שהוא ארוך פי שניים מגודל מוסכם שנקרא מטר. בלי הסכמה כזו אי אפשר להשוות בין מדידות, ולכן העולם המדעי עבר לשיטה אחת, השיטה הבינלאומית, המוכרת בשמה הקצר SI.
בשיטה הזו יש שבע יחידות יסוד, ומהן בונים את כל השאר. בפיזיקה של בית הספר משתמשים בעיקר בשלוש הראשונות שבטבלה. שימו לב שיחידת היסוד של המסה היא דווקא הקילוגרם ולא הגרם — זה החריג היחיד בשיטה.
| הגודל | יחידת היסוד | הסימן |
|---|---|---|
| אורך | מטר | m |
| מסה | קילוגרם | kg |
| זמן | שנייה | s |
| זרם חשמלי | אמפר | A |
| טמפרטורה | קלווין | K |
| כמות חומר | מול | mol |
| עוצמת אור | קנדלה | cd |
כל יחידה אחרת נגזרת מאלה. ניוטון, למשל, הוא קילוגרם כפול מטר לשנייה בריבוע. זו הסיבה שבתרגילי פיזיקה חייבים להמיר הכול ליחידות היסוד לפני ההצבה: אם תציבו מסה בגרמים, התשובה לא תצא בניוטון. ולמה משקל נמדד בניוטון ולא בקילוגרם? זה ההבדל בין מסה למשקל.
טבלת הקידומות המטריות
במקום להמציא שם חדש לכל גודל, השיטה המטרית מוסיפה קידומת לפני שם היחידה. אותה קידומת עובדת על כל יחידה: קילומטר, קילוגרם וקילוואט משתמשים כולם באותו “קילו” שמשמעותו אלף.
| קידומת | סימן | הכפולה | דוגמה |
|---|---|---|---|
| גיגה | G | מיליארד — 109 | גיגה־הרץ |
| מגה | M | מיליון — 106 | מגה־ואט |
| קילו | k | אלף — 103 | קילומטר |
| הקטו | h | מאה — 102 | הקטר |
| דקה | da | עשר — 101 | דקהמטר |
| — | — | 1 | מטר |
| דצי | d | עשירית — 10-1 | דצימטר |
| סנטי | c | מאית — 10-2 | סנטימטר |
| מילי | m | אלפית — 10-3 | מילימטר |
| מיקרו | μ | מיליונית — 10-6 | מיקרומטר |
| ננו | n | מיליארדית — 10-9 | ננומטר |
שתי הקידומות שהכי מתבלבלים בהן הן דצי וסנטי. דצימטר הוא עשירית המטר, כלומר 10 סנטימטר. סנטימטר הוא מאית המטר. קל לזכור לפי מספר האפסים: דצי הוא עשירית, סנטי מאית ומילי אלפית — ולכן דצי גדול מסנטי, וסנטי גדול ממילי.
טבלאות המרה לפי סוג
אלה הטבלאות שתצטרכו בפועל בתרגילים. שווה לשמור את העמוד במועדפים לפני המבחן.
אורך
| מ־ | ל־ | הפעולה |
|---|---|---|
| קילומטר | מטר | כפול 1,000 |
| מטר | דצימטר | כפול 10 |
| מטר | סנטימטר | כפול 100 |
| מטר | מילימטר | כפול 1,000 |
| סנטימטר | מילימטר | כפול 10 |
| מילימטר | מטר | חלקי 1,000 |
| סנטימטר | מטר | חלקי 100 |
מסה
| מ־ | ל־ | הפעולה |
|---|---|---|
| טון | קילוגרם | כפול 1,000 |
| קילוגרם | גרם | כפול 1,000 |
| גרם | מיליגרם | כפול 1,000 |
| גרם | קילוגרם | חלקי 1,000 |
נפח
| מ־ | ל־ | הפעולה |
|---|---|---|
| מטר מעוקב | ליטר | כפול 1,000 |
| ליטר | מיליליטר | כפול 1,000 |
| ליטר | סנטימטר מעוקב | כפול 1,000 |
| מיליליטר | סנטימטר מעוקב | זהה — 1 מ”ל = 1 סמ”ק |
| ליטר | מטר מעוקב | חלקי 1,000 |
שטח
| מ־ | ל־ | הפעולה |
|---|---|---|
| קילומטר רבוע | מטר רבוע | כפול 1,000,000 |
| דונם | מטר רבוע | כפול 1,000 |
| מטר רבוע | סנטימטר רבוע | כפול 10,000 |
| סנטימטר רבוע | מילימטר רבוע | כפול 100 |
זמן ומהירות
| מ־ | ל־ | הפעולה |
|---|---|---|
| שעה | דקות | כפול 60 |
| שעה | שניות | כפול 3,600 |
| דקה | שניות | כפול 60 |
| קילומטר לשעה | מטר לשנייה | חלקי 3.6 |
| מטר לשנייה | קילומטר לשעה | כפול 3.6 |
טבלת המרה מלאה של יחידות מהירות, כולל קשר ומייל לשעה ותרגיל פתור, יש בעמוד המרת יחידות מהירות.
ערך חדש = ערך ישן · יחס ההמרה
1 km = 103 m
- יחידה גדולה ← קטנה
- המספר גדל, ולכן כופלים
- יחידה קטנה ← גדולה
- המספר קטן, ולכן מחלקים
- בדיקה
- אם קיבלתם מספר שנראה הזוי, כנראה התבלבלתם בכיוון
תרגיל פתור
הנתונים: מיכל מים שנפחו 0.5 מטר מעוקב מתרוקן דרך ברז במשך רבע שעה. מסת המים במיכל היא 500 קילוגרם.
השאלה: כמה ליטר במיכל, כמה שניות נמשכת ההתרוקנות, וכמה מיליגרם יש בכל גרם מים?
- ממירים מטר מעוקב לליטר — כופלים ב־1,000: 0.5 · 1000 = 500
- ממירים רבע שעה לשניות. קודם לדקות, ואז לשניות: 0.25 · 60 = 15 → 15 · 60 = 900
- מגרם למיליגרם כופלים ב־1,000: 1 g = 1000 mg
התשובה: במיכל 500 ליטר, ההתרוקנות נמשכת 900 שניות, ובכל גרם יש 1,000 מיליגרם. שימו לב לקשר נוח: המסה של ליטר אחד של מים היא כמעט בדיוק קילוגרם אחד. 500 L , 900 s
קילוגרם הוא יחידת משקל?
לא. קילוגרם מודד מסה — כמה חומר יש בגוף. משקל הוא כוח, והוא נמדד בניוטון. על כדור הארץ, גוף במסה של קילוגרם אחד נמשך בכוח של כ־10 ניוטון, ולכן המאזניים במכולת מציגים קילוגרמים ולא ניוטון. אותו גוף על הירח ישמור על אותה מסה בדיוק, אבל ישקול פחות משישית מזה. בתרגיל פיזיקה, מסה תמיד בקילוגרם ומשקל תמיד בניוטון.
איפה רואים את זה בחיים
-
תווית מזון
הערכים התזונתיים מופיעים לרוב למאה גרם. כדי לדעת כמה יש בחטיף שלם צריך להמיר לפי המסה שרשומה על האריזה.
-
מרשם תרופה
מינונים נכתבים במיליגרם. טעות של פי אלף בין גרם למיליגרם היא טעות מסוכנת — ולכן ההמרה חייבת להיות אוטומטית.
-
חשבון החשמל
הצריכה נמדדת בקילוואט־שעה. הקידומת “קילו” כאן עושה בדיוק אותו דבר כמו בקילומטר.
שאלות נפוצות
כמה סנטימטר יש בדצימטר?
עשרה. דצימטר הוא עשירית המטר, כלומר 10 סנטימטר. במטר אחד יש 10 דצימטר ו־100 סנטימטר. דצימטר מעוקב, אגב, הוא בדיוק ליטר אחד.
כמה סנטימטר רבוע יש במטר רבוע?
עשרת אלפים, ולא מאה. במטר יש 100 סנטימטר, ובשטח מכפילים אורך ברוחב — ולכן 100 כפול 100. אותו כלל בנפח: במטר מעוקב יש מיליון סנטימטר מעוקב.
איך ממירים קילומטר לשעה למטר לשנייה?
מחלקים ב־3.6, ובכיוון ההפוך כופלים. המספר הזה מגיע מכך שבקילומטר יש 1,000 מטר ובשעה 3,600 שניות. שווה לזכור ש־36 קמ”ש הם 10 מטר לשנייה.
למה בפיזיקה חייבים להמיר ליחידות יסוד?
כי הנוסחאות בנויות סביבן. אם תציבו מהירות בקילומטר לשעה בנוסחת האנרגיה הקינטית, התשובה לא תצא בג’אול והחישוב יהיה שגוי. הכלל הבטוח: ממירים הכול למטר, קילוגרם ושנייה לפני ההצבה.
נתקעים בהמרות באמצע תרגיל?
בקורס הפיזיקה לכיתה ז’ כל נושא מוסבר בסרטון, עם תרגילים פתורים לאורך הדרך. משלמים פעם אחת, והקורס נשאר אצלכם.
לקורס כיתה ז’או מתחילים בחינם: חוברת הפיזיקה לכיתה ז’, להורדה