أدوات قياس الطول: أنواعها واستخداماتها

الأدوات التقليدية لقياس الطول

يعتبر الطول (بالإنجليزية: Length) مقياسًا يستخدم لتحديد البعد بين نقطتين. ومن الأدوات التقليدية المستخدمة في قياس الطول، نذكر ما يلي:

المسطرة

تُعد المسطرة من الأدوات الأساسية لقياس الأطوال المستوية، وتصنع عادة من مواد صلبة مثل الخشب أو المعدن. وعادةً ما يبلغ طول المسطرة النموذجية حوالي (30) سنتيمتر أو (90) سنتيمتر، حيث يمكن أن تكون وحداتها مترية وفق النظام العالمي أو إنجليزية.

تحتوي المساطر على مجموعة من الخطوط مع أرقام بارزة. عند استخدام المسطرة لقياس طول ما، يجب التأكد من الوحدة المُعتمدة. فإذا كانت الأرقام على المسطرة (12)، فإن الوحدة هي البوصة، وإذا كانت (30)، فإن الوحدة المستخدمة هي السنتيمتر. إليك تفصيل تلك الأنواع:

المسطرة المترية

تُعتبر المسطرة المترية ركيزة على وحدتين رئيسيتين: السنتيمتر والملليمتر، حيث أن كل 1 سم يُعادل 10 مم. وعند قياس الأطوال باستخدامها، يجب مراعاة النقاط التالية لتحقيق الدقة:

• التأكد من موضع علامة الصفر على المسطرة، ووضع بداية الجسم المراد قياس طوله عند خط الصفر مباشرة.
• الخطوط الطويلة تمثل السنتيمترات، بينما الخطوط الأقصر تمثل أنصاف السنتيمترات، والخطوط القصيرة للغاية تمثل الملليمترات.
• إذا كانت نهاية الجسم تقف عند إحدى الخطوط الطويلة، فإن قياسه سيكون بعدد صحيح بالسنتيمتر، مثل: (17) سم. وإذا كانت النهاية عند الخطوط الأقصر، فسيكون القياس كسريًا مثل: (17.3) سم، مما يعني (17) سم و(3) مم.

مسطرة البوصة

عند قياس الأطوال باستخدام مسطرة البوصة، يجب مراعاة النقاط التالية لضمان دقة القياس:

• وضع بداية الجسم المراد قياسه عند خط الصفر مباشرة.
• تمييز الخطوط الطويلة التي تمثل البوصة، والخطوط المتوسطة التي تمثل نصف البوصة، والخطوط القصيرة للدلالة على أرباع البوصة، وأقصرها تعبر عن أثمان البوصة.

إذا كانت نهاية الجسم تقع عند إحدى الخطوط الطويلة، فإن القراءة تكون عدد صحيح، مثل: 17 بوصة. إذا كانت عند منتصف المسافة بين 17 و16، فإن القراءة ستكون: 16 1/2 بوصة. وإذا كانت نهاية الجسم تتواجد في منتصف بين 16.5 و16، فإن الطول يُقرأ: 16 1/4، وهكذا.

الشريط المتري

يعتمد الشريط المتري على وحدتي السنتيمتر والملليمتر، ويمكن استخدامه بسهولة من خلال محاذاة الصفر مع بداية الجسم ثم قراءة الطول بالسنتيمتر مع مراعاة الملليمترات كجزء مهم من القياس. على سبيل المثال، إذا كان العدد الأخير الظاهر على الشريط عند نهاية الجسم هو 7، ونهاية الجسم تبعد 3 خطوط عن العدد 7، فإن القراءة ستكون: (7.3) سم. والفرق الجوهري بين المسطرة والشريط المتري هو أن الشريط مصنوع من مادة قابلة للثني مثل القماش، مما يسهل قياس الأسطح المنحنية.

لتلخيص ما سبق، تعتبر الأدوات التقليدية طرقًا قديمة تُستخدم يدويًا، وتتضمن المسطرة والشريط المتري. يحتوي كل من أدوات القياس هذه على وحدتين أساسيتين، وهما السنتيمتر والملليمتر، أو البوصة.

الأدوات غير التقليدية لقياس الطول

لا يقتصر قياس الطول على مهنة محددة؛ فالخياطون، النجارون، البنّاءون، البحّارة وغيرهم يحتاجون إلى قياس الأطوال في أعمالهم اليومية. وعندما لا تكون الأدوات التقليدية متاحة، يصبح من الضروري تطوير أساليب بديلة. تتضمن هذه الأساليب غير التقليدية التي أصبحت شائعة بسبب التطورات التكنولوجية ما يلي:

عداد المسافة الإلكتروني

عادةً ما يتواجد عداد المسافة الإلكتروني (بالإنجليزية: Odometer) على لوحة المركبات، حيث يكون على شكل شاشة رقمية تعبر عن المسافة المقطوعة بالأميال، ما يسهل قراءته دون صعوبة. يحتوي هذا الجهاز على نوعين:

• عداد ميكانيكي: يتكون من عدد من المسننات، وكل منها يمثل خانة رقمية، تدور هذه المسننات تبعًا لحركات عجلات المركبة.
• عداد إلكتروني: يستخدم شريحة إلكترونية لاحتساب المسافات المقطوعة وتتبّعها، ويمكن تحسين دقته من خلال مزامنة العداد الإلكتروني مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

جهاز قياس الطول بالموجات فوق الصوتية

يمتاز هذا الجهاز بقدرته على قياس أطوال الأجسام المتحركة بغض النظر عن لونها أو المادة المصنوعة منها، كما يتميز دقته العالية عند المسافات البعيدة نسبيًا. يعتمد الجهاز على سرعة الصوت الثابتة عند درجة حرارة معينة، حيث يقيس الزمن المستغرق للوصول إلى نقطة ما والعودة، وبالتالي يمكن معرفة المسافة عند توفر معلومات الزمن والسرعة. يمكنه قياس مسافات تصل إلى 2.5 متر بدقة جيدة بشرط التحكم في درجات الحرارة.

جهاز الرادار

يُستخدم الرادار بشكل شائع في أنظمة السير والمرور لقياس كل من السرعة والمسافة عبر إرسال واستقبال إشارات عالية التردد. ما يميز الرادار هو قدرته على القياس من خلال المواد كالبلاستيك. ومع ذلك، يجب الانتباه إلى أن نطاق قياس الرادار لا يتجاوز 180 درجة؛ إذ أن القياسات خارج هذا النطاق قد تكون عرضة للخطأ، لذا يجب اتخاذ بعض الاحتياطات مثل وضع قبة فوقه أو استخدام هوائي لتركيز الإشارات في نقطة معينة.

جهاز الليزر-الليدار

يمتاز جهاز قياس الطول بالليزر (بالإنجليزية: Laser Distance Measure) بسهولة الاستخدام، حيث يتيح قياس طول الأجسام عن بُعد بسرعة ودقة عاليتين، حتى طول 30 متر. يتضمن استخدام هذا الجهاز الخطوات التالية:

1. تشغيل الجهاز.
2. تحديد نقطة البداية.
3. توجيه أشعة الليزر نحو نقطة النهاية.
4. الضغط على زر قياس، مع عدم تحريك الجهاز حتى يتم احتساب القراءة.
5. يمكنك بدء قياس شيء معروف كتجربة أولية لضمان دقة القياس.

عجلة القياس

تستخدم عجلة القياس (بالإنجليزية: Measuring Wheel) قياس الأطوال الكبيرة، ويعتمد قياسها على حساب عدد الدورات الكاملة التي تقوم بها العجلة عند انتقالها من نقطة لأخرى، كما تسجل أيضًا أجزاء من الدورات. يمكن أن تكون العجلة إلكترونية أو ميكانيكية، وتتميز العجلات الإلكترونية بقدرتها على قياس الطول باستخدام عدة وحدات، مع إمكانية التحويل بين الوحدات، إلا أن مشكلتها تكمن في أن البطارية قد تفرغ.

على الرغم من أن عجلة القياس تعتبر طريقة أقل دقة، إلا أنه يمكن تقليل الأخطاء الكبيرة من خلال مراعاة النقاط التالية:

• في حالة مرور العجلة على سطح خشن، يجب اختيار عجلة ذات نصف قطر كبير.
• يجب دحرجة العجلة في خط مستقيم قدر الإمكان.
• يُفضل اختيار أسطح غير متعرجة إذا كان ذلك ممكنًا.

طرق بديلة لقياس الطول

قد يجد الشخص نفسه في موقف يحتاج فيه لقياس طول شيء ما ولكنه لا يمتلك أدوات القياس المعتادة. لذلك، ينبغي اعتماد حل سهل يتضمن قياس بعض الأشياء الثابتة المتاحة دائمًا، لاستخدامها لاحقًا كمرجع. وقد تشمل هذه الأشياء: ورقة نقدية، ورق الطباعة، أبعاد صواني المطبخ المعروفة، أو طول أحد أجزاء الجسم الثابتة، ومنها:

• اليد: يمكن قياس طول اليد من طرف الأصبع الأوسط حتى المعصم، واستخدام هذا القياس في القياسات الكبيرة.
• الخنصر: يمكن الاعتماد على مدى طول الخنصر للمساعدة في القياسات.
• الخطوة: تُستخدم لتقدير أبعاد الغرف عن طريق معرفة طول الخطوة الطبيعية.
• القدم: يشير إلى قياس طول القدم أو الحذاء من أطراف الأصابع إلى أطراف الكعب.
• طول الشخص: يمكن حسابه بشكل تقريبي دون الاستلقاء على الأرض من خلال مد الذراعين وقياس المسافة بين أطراف الأصابع.

الوحدات الشائعة لقياس الطول والتحويل بينها

يوضح الجدول أدناه الوحدات الأكثر شيوعًا المستخدمة في قياس الأطوال:

الخلاصة

يعتبر قياس الطول من الأمور الضرورية التي نواجهها يوميًا، حيث يمكن الاعتماد على الأدوات التقليدية مثل المسطرة والشريط المتري. تعتمد هذه الطرق على استخدام أدوات القياس لأبعاد الأجسام بشكل مباشر. ومع التقدم التكنولوجي، ظهرت طرق مبتكرة أخرى تعتمد على الدقة مثل الرادار والأشعة فوق الصوتية والليزر، لكن إذا لم تتوفر هذه الأدوات، يجب التحضير لقياس باستخدام شيء ثابت متاح لاستخدامه في القياسات المستقبلية.