أجهزة قياس الأطوال المختلفة

أدوات قياس الطول التقليدية

الطول (بالإنجليزية: Length) هو مصطلح يُستخدم لوصف المسافة بين نقطتين. من الأدوات التقليدية المستخدمة في قياس الطول، نذكر ما يلي:

المسطرة

تُعتبر المسطرة من الأدوات الأساسية لقياس الأطوال المستقيمة، وتصنع عادةً من مواد صلبة مثل الخشب أو المعدن. تكون المسطرة النموذجية بطول يقارب (30) سنتيمتر أو (90) سنتيمتر، حيث يمكن أن تحتوي على وحدات قياس مترية وفق النظام العالمي أو وحدات إنجليزية.

تتميز المساطر بوجود خطوط وأرقام تدل على الوحدات المختلفة. عند قياس طول أي جسم باستخدام المسطرة، يجب التأكد من الوحدة. على سبيل المثال، إذا كان هناك (12) خطاً على المسطرة، فإن الوحدة تكون البوصة، بينما إذا كانت (30) خطاً، فإن الوحدة تكون السنتيمتر. وفيما يلي تفاصيل حول كل نوع:

المسطرة المترية

تستند المسطرة المترية إلى وحدتين أساسيتين: السنتيمتر والملليمتر، حيث أن 1 سم يساوي 10 مم. لأخذ القياسات بدقة، يجب مراعاة ما يلي:

التأكد من وضع بدء الجسم المراد قياس طوله عند خط الصفر على المسطرة بدقة.
الخطوط الطويلة تمثل السنتيمترات، بينما الخطوط القصيرة للعصور السنية، والخطوط القصيرة للغاية لقياسات الملليمترات.
إذا انتهى جسم القياس عند أحد الخطوط الطويلة، فإن القياس سيكون بعدد صحيح بالسنتيمتر، كما هو الحال عند قياس (17) سم. وإذا انتهى عند خطوط أقصر، ستظهر قراءة تحتوي على كسور مثل (17.3) سم، وتعني (17) سم و(3) مم.

مسطرة البوصة

يمكن أيضًا قياس الأطوال باستخدام مسطرة البوصة مع مراعاة ما يلي لضمان دقة القياس:

تثبيت بداية الجسم عند خط الصفر تماماً.
تمييز الخطوط الطويلة، والتي تمثل البوصة، تليها خطوط 1/2 بوصة، ثم تأتي خطوط تشير إلى أرباع البوصة، وأقصرها خطوط أثمان البوصة.

ملاحظة: إذا كانت نهاية جسم القياس عند أحد الخطوط الطويلة، سيكون القياس بعدد صحيح، مثل: 17 بوصة. إذا كانت تقع في منتصف المسافة بين 17 و16، فسيكون القياس: 16 1/2 بوصة. إذا كانت تقع في نصف المسافة بين 16.5 و16، فسيكون القياس: 16 1/4، وهكذا.

الشريط المتري

يعتمد الشريط المتري على وحدات السنتيمتر والملليمتر. يمكن أخذ القياسات بسهولة عبر محاذاة الصفر مع بداية الجسم، ثم قراءة الطول بالسنتيمتر، مع الانتباه إلى الملليمترات كجزء أساسي من القياس. على سبيل المثال، إذا كان العدد الظاهر على الشريط عند نهاية الجسم هو 7، ونهاية الجسم تقع بالضبط ثلاثة خطوط بعد الرقم 7، فسيكون القياس: (7.3) سم. الفرق الرئيسي بين المسطرة والشريط المتري هو أن الشريط عادةً ما يُصنع من مادة مرنة مثل القماش مما يسهل قياس الأسطح المنحنية.

في الختام، تُعد الطرق التقليدية لقياس الطول من الأساليب المعروفة واليدوية، حيث تشمل الأدوات المستخدمة كلاً من المسطرة والشريط المتري. وتعتمد المسطرة على وحدات مترية، بينما يركز الشريط المتري على وحدات النظام العالمي.

أدوات قياس الطول غير التقليدية

لا يقتصر قياس الطول على مهنة محددة؛ فكل من الخياط والنجار والبنّاء والبحار يحتاجون لتحديد الأطوال في أعمالهم اليومية. وإذا لم تتوفر أدوات القياس التقليدية، يجب تطوير أساليب أخرى لاستخدامها. نستعرض فيما يلي بعض الطرق غير التقليدية التي أصبحت شائعة بسبب التطور التكنولوجي:

عداد المسافة الإلكتروني

يُستخدم عداد المسافة الإلكتروني (بالإنجليزية: Odometer) عادةً على لوحة المركبات، حيث يظهر المسافة المقطوعة بالأميال ويمكن قراءة البيانات بسهولة. وينقسم هذا الجهاز إلى نوعين:

عداد ميكانيكي: يتكون من عدد من المسننات، حيث يمثل كل منها خانة رقمية، وتدور هذه المسننات وفقاً لحركات عجلات المركبة.
عداد إلكتروني: يعتمد على شريحة إلكترونية لحساب وتتبع المسافات المقطوعة. كما يمكن ربطه بنظام GPS للحصول على أداء أفضل وأكثر دقة.

جهاز قياس الطول بالموجات فوق الصوتية

يمتاز هذا الجهاز بالقدرة على قياس أطوال الأجسام المتحركة بغض النظر عن لونها أو المادة المصنوعة منها، وتضمن دقة عالية من مسافات بعيدة نسبياً. تعتمد هذه الأجهزة على سرعة الصوت الثابتة عند درجة حرارة معينة، حيث تقيس الزمن المستغرق للموجات فوق الصوتية للوصول لنقطة ما والعودة. من خلال معرفة الزمن والسرعة، يمكن تحديد المسافة، ويمكنها قياس مسافات تصل إلى 2.5 متر بدقة جيدة دون أخطاء بشرط التحكم في درجات الحرارة.

جهاز الرادار

يشيع استخدام الرادارات في نظم السير والمراقبة، حيث يمكن قياس السرعة والمسافة عن طريق إرسال واستقبال إشارات بترددات عالية. يتميز بقدرته على القياس من خلال المواد مثل البلاستيك. ولتجنب الأخطاء، يجب الانتباه إلى أن نطاق قياس الرادار لا يتجاوز 180 درجة، حيث إن القياسات خارج هذا النطاق قد تتعرض للأخطاء، ويجب اتخاذ بعض التدابير مثل وضع قبة فوقه واستخدام هوائي لتركيز الإشارات على نقطة محددة.

جهاز الليزر-الليدار

يمتاز جهاز قياس الأطوال بالليزر (بالإنجليزية: Laser Distance Measure) بسهولة الاستخدام، حيث يمكن قياس أطوال الأجسام عن بُعد بسرعة ودقة مرتفعة، حتى 30 متراً. ويشمل الاستخدام الخطوات التالية:

تفعيل الجهاز.
تحديد نقطة البداية.
توجيه أشعة الليزر نحو نقطة النهاية.
الضغط على زر (قياس) وعدم تحريك الجهاز حتى تثبت القراءة.
يمكن البدء بقياس طول معروف كتجربة للتحقّق من دقة القياس.

عجلة القياس

تستخدم عجلة القياس (بالإنجليزية: Measuring Wheel) بشكل شائع لقياس الأطوال الكبيرة بين المساحين والمهندسين. تعتمد فكرة هذه العجلة على حساب عدد مرات إكمالها لدورة كاملة أثناء الانتقال من نقطة إلى أخرى، مع تسجيل أجزاء الدورة. يمكن أن تكون العجلة إما إلكترونية أو ميكانيكية، وتتميز الإلكترونية بقدرتها على قياس الطول باستخدام وحدات متعددة مع إمكانية التحويل بينها، لكن المشكلة تكمن في احتمالية نفاد البطارية.

وعلى الرغم من أن عجلة القياس تعتبر أداة غير دقيقة، إلا أنه يمكن تقليل الأخطاء الكبيرة من خلال الالتزام بما يلي:

إذا كان السطح الذي تسير عليه العجلة خشناً، فيجب اختيار عجلة ذات نصف قطر كبير.
يجب دحرجة العجلة في خط مستقيم قدر الإمكان.
يجب اختيار الأسطح غير المتعرجة إذا كان ذلك ممكناً.

طرق بديلة لأدوات قياس الطول

قد يجد الشخص نفسه في موقف يتطلب قياس طول شيء ما دون توفر أدوات القياس المعتادة. لذا فإن الحل يكمن في تحديد طول بعض العناصر المتاحة دائماً لاستخدامها لاحقاً، مثل ورقة نقدية، ورق الطباعة، أو أبعاد صواني المطبخ المعروفة. يمكن الاعتماد على قياسات دائمة من أجزاء الجسم، مثل:

اليد: يمكن قياس طول اليد من طرف الأصبع الأوسط إلى المعصم واستخدامه لقياس أطوال أكبر.
الخنصر: يُعتبر هذا الأصبع الصغير من خيارات القياس المفيدة.
الخطوة: تُستخدم القياسات عادةً لتحديد أبعاد الغرف، وتعتمد على معرفة طول خطوتك الطبيعية.
القدم: يمكن قياس طول القدم من أطراف الأصابع إلى أطراف الكعب.
طول الشخص: يمكن قياس ارتفاع الشخص تقريباً من خلال مدّ الذراعين وقياس المسافة بين أطراف الأصابع.

الوحدات الشائعة لقياس الطول والتحويل بينها

يوضح الجدول أدناه أشهر الوحدات المستخدمة في قياس الأطوال:

الوحدة	التحويل
كيلومتر	1 كيلومتر = 1000 متر
ديسيمتر	1 ديسيمتر = 10 متر
متر	1 متر = 100 سنتيمتر
سنتيمتر	1 سنتيمتر = 10 ملليمتر
ملليمتر	1 ملليمتر = 0.01 متر
ميل	1 ميل = 1760 ياردة، 1 ميل = 5280 قدم
ياردة	1 ياردة = 3 قدم
قدم	1 قدم = 12 بوصة

الخلاصة

يعتبر قياس الطول من الأنشطة المتكررة في الحياة اليومية، حيث يمكن الاعتماد على الطرق التقليدية القديمة مثل المسطرة والشريط المتري، والتي تُطبق يدوياً بوضع الأداة المناسبة على الجسم المراد قياس أبعاده بطريقة مباشرة. ومع التطور التكنولوجي، ظهرت العديد من الطرق الأخرى التي تتميز بسهولة الاستخدام ودقة القياس العالية، مثل الرادار، الأجهزة فوق الصوتية، أجهزة الليزر، والعدادات الإلكترونية أو الميكانيكية. وفي حال عدم توفر هذه الأدوات، يجب الاستعداد مسبقاً عن طريق قياس لأجسام ثابتة يمكن استخدامها في أي وقت مهما كانت الظروف.