כיצד להשוות את גודל האטום

כאשר משווים אטומים לאובייקטים גדולים יותר - עם פער גדול בגודל - סדרי גודל מראים כיצד לכמת את הבדלי הגודל. סדרי גודל מאפשרים לך להשוות את הערך המשוער של אובייקט קטן במיוחד, כגון המסה או הקוטר של אטום, לאובייקט גדול בהרבה. אתה יכול לקבוע את סדר הגודל באמצעות סימון מדעי כדי לבטא מדידות אלה ולכמת את ההבדלים.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

כדי להשוות את גודל האטום הגדול לאטום קטן בהרבה, סדרי הגודל מאפשרים לך לכמת את הבדלי הגודל. סימנים מדעיים עוזרים לך לבטא מדידות אלה ולהקצות ערך להבדלים.

הקוטר הממוצע של אטום הוא 0.1 עד 0.5 ננומטר. מטר אחד מכיל 1,000,000,000 ננומטר. יחידות קטנות יותר, כמו סנטימטרים ומילימטרים, המשמשות בדרך כלל למדידת חפצים קטנים שיכולים להשתלב בידך, עדיין גדולות בהרבה מננומטר. כדי להמשיך הלאה, ישנם 1,000,000 ננומטר במילימטר ו 10,000,000 ננומטר בסנטימטר. לעיתים החוקרים מודדים אטומים באנטסומים, יחידה השווה ל -10 ננומטר. טווח הגודל של האטומים הוא 1 עד 5 אנגסטרום. אנגסטרום אחד שווה ל -1 / 10,000,000 או 0.0000000001 מ '.

המערכת המדדית מקלה על המרה בין יחידות כיוון שהיא מבוססת על כוחות של 10. כל כוח של 10 שווה לסדר גודל אחד. חלק מהיחידות הנפוצות יותר למדידת אורך או מרחק כוללות:

• קילומטר = 1000 מ '= 103 מ'
•  מטר = 1 מ '= 101 מ'
•  סנטימטר = 1/100 מ '= 0.01 מ' = 10-2 מ '
•  מילימטר = 1/1000 מ '= 0.001 מ' = 10-3 מ '
•  מיקרומטר = 1 / 1,000,000 מ '= 0.000001 מ' = 10-6 מ '
•  ננומטר = 1 / 1,000,000,000 מ '= 0,000000001 מ' = 10-9 מ '
•  אנגסטרום = 1 / 10,000,000,000 מ '= 0,00000000001 מ' = 10-10 מ '

ביטאו סמכויות של 10 באמצעות סימון מדעי, כאשר מספר, כמו a, מוכפל ב- 10 המועלה על ידי אקספוננט, n. סימון מדעי משתמש בכוחות האקספוננציאליים של 10, כאשר האקספוננט הוא מספר שלם המייצג את מספר האפסים או המקומות העשרוניים בערך, כגון: a x 10n

המעריך הופך מספרים גדולים עם סדרה ארוכה של אפסים או מספרים קטנים עם מספר רב עשרוני להרבה יותר לניהול. לאחר מדידת שני אובייקטים בגדלים שונים בתכלית עם אותה יחידה, ביטאו את המדידות פנימה סימון מדעי כדי להקל על השוואתם על ידי קביעת סדר הגודל בין השניים מספרים. חישב את סדר הגודל בין שני ערכים על ידי הפחתת ההפרש בין שני מעריציו.

לדוגמא, קוטר גרגר המלח נמדד 1 מ"מ ובייסבול מודד 10 ס"מ. כאשר עוברים הסבה למונים ומתבטאים בסימון מדעי, ניתן להשוות בקלות את המידות. גרגר המלח מודד 1 x 10^-3 מ 'ובייסבול מודד 1 x 10^-1 M. חיסור -1 מ -3 מביא לסדר גודל של -2. גרגר המלח קטן משני סדרי גודל מבייסבול.

השוואת גודל האטום לאובייקטים גדולים מספיק כדי לראות ללא מיקרוסקופ דורשת סדרי גודל גדולים בהרבה. נניח שאתה משווה אטום שקוטרו 0.1 ננומטר עם סוללת AAA בגודל שקוטרה 1 ס"מ. המרת שתי היחידות למטר ושימוש בסימון מדעי, ביטאו את המדידות כ -10^-10 מ 'ו -10^-1 מ ', בהתאמה. כדי למצוא את ההבדל בסדרי הגודל, חיסר את המעריך -10 מהמערך -1. סדר הגודל הוא -9, כך שקוטר האטום קטן בתשעה סדרי גודל מהסוללה. במילים אחרות, מיליארד אטומים יכולים להסתדר לאורך קוטר הסוללה.

עובי גיליון נייר הוא כ- 100,000 ננומטר או 105 ננומטר. דף נייר עבה בערך שש סדרי גודל מאטום. בדוגמה זו, ערימה של 1,000,000 אטומים תהיה בעובי זהה לגליון נייר.

שימוש באלומיניום כדוגמה ספציפית, אטום אלומיניום בקוטר של כ 0.18 ננומטר לעומת שקל שקוטרו כ 18 מ"מ. קוטר הגרוש גדול בשמונה סדרי גודל מאטום האלומיניום.

לנקודת מבט, השווה את המסה של שני אובייקטים שניתן לצפות בהם ללא מיקרוסקופ ומופרדים גם בכמה סדרי גודל, כגון מסת הלוויתן הכחול ודבורת הדבש. משקלו של לוויתן כחול הוא כ 100 טון מטרי, או 10⁸ גרם. משקל דבורת דבש כ 100 מ"ג, או 10^-1 ז. הלוויתן מסיבי יותר בתשע סדרי גודל מדבורת הדבש. למיליארד דבורי דבש יש מסה זהה לזו של לוויתן כחול אחד.