Størrelse

En størrelsesorden er et tal, der på en forenklet, men omtrentlig måde repræsenterer målingen af ​​en fysisk størrelse . Dette tal, oftest en effekt på 10 , bruges især til at kommunikere på meget store eller meget små værdier, såsom solsystemets diameter eller opladningen af ​​en elektron .

Størrelsesrækkefølgen huskes lettere end en præcis værdi og er tilstrækkelig til mange anvendelser. Det er også nyttigt i mellemfelter at finde størrelsen på et objekt eller at vælge det område af måleenheder, der skal anvendes på det.

Natur og anvendelse

Videnskabeligt svarer en størrelsesorden til en række værdier. Dette er normalt en tiendedel til ti gange størrelsen. Således er et objekt, hvis længde er i størrelsesordenen 1  m (et bord) større end et objekt, hvis længde er i størrelsesordenen 1  dm (en blyant) og mindre end et objekt, hvis længde er i størrelsesordenen 10  m ( en lastbil).

Der anvendes forskellige skalaer, for eksempel:

Den upræcision, der skyldes kommunikation af en størrelsesorden, er generelt ikke et problem oralt for meget store eller meget små tal, fordi det menneskelige sind ikke fungerer på samme måde med de tal, det har. Vane (mellem 1 og 1000 for at rette ideer ) og for tal, der går meget ud af dette interval.

Størrelsesrækkefølgen af ​​en værdi er dens nærmeste styrke på 10.

At kende størrelsesorden for en værdi gør det muligt at sikre, at resultatet af en beregning er konsistent og derfor ikke skyldes en grov fejl. For eksempel skal estimatet af dybden af ​​en brønd, der efter beregning vil give 3,7  km , betragtes som falsk, fordi størrelsen af ​​en brønds dybde er i størrelsesordenen ti meter og ikke i størrelsesordenen en kilometer .

På det nuværende videnskabelige sprog sammenligner vi ofte to størrelser af samme art, og vi angiver gerne resultatet som "den ene er to størrelsesordener større end den anden" eller "den ene er større end den anden med to størrelsesordener" , at er at sige omkring hundrede gange større. Dette svarer til at give rapportens størrelsesorden.

Den dimensionelle analyse , som praktiseret i fysisk (elektromagnetisk, tyngdekraft), mekanik (væsker, rheologi) bruger størrelsesorden estimater til at betjene forenklinger i komplekse systemer, hvilket muliggør asymptotiske opløsninger problem ved forenkling af ubetydelige termer. Det bruges også ofte i analytisk kemi. Den spektralanalyse (i betydningen egenværdier ) af en mathematized problem (fx ved linearisering omkring en kvasi-løsning ) også gør det muligt at reducere sin dimensionalitet ved at begrænse det til sin højeste eigen størrelsesordener.

Mere pragmatisk kan der inden for naturvidenskab ( geovidenskab , astrovidenskab osv.) Forekomme mange fænomener på meget store skalaer med hensyn til størrelsesordener. Et foto af en outcrop uden en kendt skala (den berømte geologs hammer) kan repræsentere et par millimeter såvel som et par hundrede meter (fx: sedimentær outcrop i stratigrafisk sektion). De relative forskydningshastigheder for geologiske enheder kan variere fra mm / Ma (tektonisk stabil platform) til omkring ti km i sekundet (læber af en fejl på hver side af en seismisk fiaskofront). Partikelstørrelser af små genstande i solsystemet varierer fra hundreder af kilometer til mindre end en mikron. Etc.

Når en mængde stiger meget, for eksempel ganget med 100 under en transformation, er det korrekt at sige, at den pågældende mængde er steget med to størrelsesordener.

Enhedspræfikser

De basisenheder det internationale system er ændret af præfikser . En præfikset enhed kan således indikere en størrelsesorden, man kan f.eks. Sige: " Frekvensen, der bruges i FM-båndet, er i størrelsesordenen hundrede mega hertz  " (i Frankrig strækker dette bånd sig fra 88 til 108  MHz ).

Her er de almindelige præfikser, der bruges til størrelsesordener:

Præfiks Symbol Størrelse Eksempel
yotta Y 10 24  : en kvadrillion (en milliard milliard)
zetta Z 10 21  : en billion (en billion) Kosmisk stråle: 30 Zhz = 30 x 10 21 Hz
exa E 10 18  : en billion (en milliard milliarder) Gammastråle: 30 Ehz = 30 x 10 18 Hz
prut P 10 15  : en billard (en million milliarder) Røntgen: 300 Phz = 300 x 10 15 Hz
tera T 10 12  : en billion (billioner) Røde synlige bølger: 384 til 480 Thz
koncert G 10 9  : en milliard Frekvens af mikrobølgeovne: 2,45  GHz = 2,45 × 109  Hz
mega M 10 6  : en million Frankrig-inter frekvens : 87,8  MHz = 87,8 × 106  Hz
kilo k 10 3  : tusind Mont Blancs højde: 4,8  km = 4.800  m
hekto h 10 2  : hundrede Eiffeltårnets højde: 3,24  hm = 324  m
denne side da 10 1  : ti 1  dæmning = 10  m
10 0 = 1 1  m
besluttede d 10 −1  : en tiendedel 1  dm = 0,1  m
centi vs. 10 −2  : en hundrededel 1  cm = 0,01  m
milli m 10 −3  : en tusindedel 1  mm = 0,001  m
mikrofon μ 10 - 6  : en milliontedel Bakteriets længde: 1  µm = 10 –6 m
nano ikke 10 -9  : en milliarddel Tid til lys at rejse 30  cm  : 1  ns = 10 –9 s
pico s 10 - 12  : en billion Radius af et brintatom: 53  pm = 53 × 10 −12  m
femto f 10 -15  : en quadrillionth Varighed af en let svingning: 3,55  fs = 3,55 × 10 −15  s
atto 10 -18  : a trilliondel
zepto z 10 -21  : en trilliardième
yocto y 10 - 24  : en quadrillionth Bølgelængde forbundet med en partikel med masse 10 −7  kg og drevet med en hastighed på 1  mm / s  : 6,62  ym

Eksempler

Noter og referencer

  1. (in) "  Størrelsesordener / almindelige fejl i engelsk brug og mere / Washington State University  "wsu.edu (adgang 10. maj 2021 ) .

Se også

Relaterede artikler

eksterne links