فصل ۲: اندازه‌گیری در علوم تجربی و ابزارهای آن

در این فصل یاد گرفتیم که اندازه‌گیری یک مرحلهٔ مهم برای جمع‌آوری اطلاعات است؛ یعنی مقایسهٔ ویژگی‌ها مثل طول، جرم، حجم و دما با یک عدد و «واحد». پارسا طول حیاط مدرسه را ۴۰ قدم اندازه گرفت، پس واحد او «قدم» بود؛ اما چون واحد هر کس می‌تواند متفاوت باشد، دانشمندان در نشست‌های بین‌المللی برای جرم کیلوگرم، برای زمان ثانیه و برای طول متر را تعریف کردند. یاد گرفتیم جرم یعنی مقدار مادهٔ تشکیل‌دهندهٔ جسم که با ترازو اندازه‌گیری می‌شود، ولی وزن یعنی نیروی گرانشی که زمین به جسم وارد می‌کند و با نیروسنج اندازه‌گیری می‌شود و یکای آن نیوتون است؛ وزن سیب ۱۰۰ گرمی حدود ۱ نیوتون است. طول را با کیلومتر، متر، سانتی‌متر و میلی‌متر می‌سنجیم و حجم یعنی فضای اشغالی که ۱ لیتر آن برابر ۱۰۰۰ سانتی‌متر مکعب است؛ حجم مایعات کم را با استوانهٔ مدرج و توجه به سطح زیر منحنی می‌خوانیم. با فرمول چگالی (جرم ÷ حجم) فهمیدیم چرا میخ فولادی در آب فرو می‌رود ولی ناوشکن دنای ۱٬۵۰۰٬۰۰۰ کیلوگرمی شناور می‌ماند. زمان را گاهی برای «چه وقت» (با ساعت) و گاهی برای «چه مدت» (با زمان‌سنج) اندازه می‌گیریم و یکای آن ثانیه است. در پایان آموختیم که همهٔ اندازه‌گیری‌ها خطا دارند؛ دقت ما به وسیله بستگی دارد (خط‌کش سانتی‌متری: ۱ سانتی‌متر، ترازوی دیجیتال: ۰٫۱ گرم) و با تکرار اندازه‌گیری و گرفتن میانگین، نتیجهٔ دقیق‌تری به دست می‌آوریم.