एकके आणि मोजमाप

एकक म्हणजे काय?#

विज्ञानात, एकक म्हणजे समान प्रकारच्या इतर राशींचे मोजमाप करण्यासाठी वापरली जाणारी एक प्रमाणित राशी. वैज्ञानिक निकालांच्या संप्रेषणासाठी आणि तुलनेसाठी एकके आवश्यक आहेत.

एककांची उदाहरणे#

काही सामान्य एककांची उदाहरणे:

• लांबी: मीटर (m), किलोमीटर (km), इंच (in), फूट (ft)
• वस्तुमान: किलोग्रॅम (kg), ग्रॅम (g), पाउंड (lb)
• आकारमान: लिटर (L), मिलिलिटर (mL), गॅलन (gal)
• तापमान: सेल्सिअस (°C), फॅरेनहाइट (°F), केल्विन (K)

एककांचे महत्त्व#

विज्ञानासाठी एकके आवश्यक आहेत कारण ती शास्त्रज्ञांना त्यांचे निकाल संप्रेषित करण्यास आणि तुलना करण्यास सक्षम करतात. एककांशिवाय, एखाद्या प्रयोगाच्या निकालांचा अर्थ काय आहे हे जाणणे अशक्य होईल.

उदाहरणार्थ, जर एखाद्या शास्त्रज्ञाने असे नोंदवले की एखाद्या पदार्थाचे तापमान 100 आहे, तर एकके न ठाऊकता आपल्याला त्या निकालाचा अर्थ कळणार नाही. ते 100 अंश सेल्सिअस आहे का? 100 अंश फॅरेनहाइट? 100 केल्विन?

सुरक्षेसाठी देखील एकके महत्त्वाची आहेत. उदाहरणार्थ, जर डॉक्टर एखादे औषध चुकीच्या एककांमध्ये लिहून दिले, तर रुग्णासाठी त्याचे गंभीर परिणाम होऊ शकतात.

एकके हा विज्ञानाचा एक आवश्यक भाग आहे. ती शास्त्रज्ञांना त्यांचे निकाल संप्रेषित करण्यास आणि तुलना करण्यास सक्षम करतात आणि ती सुरक्षेसाठी देखील महत्त्वाची आहेत.

एककांचे प्रकार#

एकके हे मोजमापाचे मूलभूत बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत. ती भौतिक राशींचे प्रमाणात्मक मूल्यांकन आणि तुलना करण्याचा मार्ग प्रदान करतात. अनेक वेगवेगळ्या प्रकारची एकके आहेत, प्रत्येकाचा स्वतःचा विशिष्ट हेतू असतो. काही सर्वात सामान्य प्रकारची एकके:

मूलभूत एकके#

मूलभूत एकके ही मोजमापाची सर्वात मूलभूत एकके आहेत. ती आंतरराष्ट्रीय एकक पद्धती (SI) द्वारे परिभाषित केली जातात आणि इतर सर्व राशींचे मोजमाप करण्यासाठी वापरली जातात. सात मूलभूत एकके:

• मीटर (m): लांबीचे एकक
• किलोग्रॅम (kg): वस्तुमानाचे एकक
• सेकंद (s): कालाचे एकक
• अँपिअर (A): विद्युत प्रवाहाचे एकक
• केल्विन (K): ऊष्मागतिकीय तापमानाचे एकक
• मोल (mol): पदार्थाच्या प्रमाणाचे एकक
• कॅन्डेला (cd): प्रकाशीय तीव्रतेचे एकक

व्युत्पन्न एकके#

व्युत्पन्न एकके ही अशी एकके आहेत जी मूलभूत एककांपासून व्युत्पन्न केली जातात. ती दोन किंवा अधिक मूलभूत एकके विशिष्ट पद्धतीने एकत्र करून तयार केली जातात. उदाहरणार्थ, वेगाचे एकक मीटर प्रति सेकंद (m/s) आहे, जे मीटर आणि सेकंद या मूलभूत एककांपासून व्युत्पन्न केले जाते.

अनेक वेगवेगळ्या प्रकारची व्युत्पन्न एकके आहेत, प्रत्येकाचा स्वतःचा विशिष्ट हेतू असतो. काही सर्वात सामान्य व्युत्पन्न एकके:

• क्षेत्रफळ (m²): द्विमितीय वस्तूने व्यापलेली जागा
• आकारमान (m³): त्रिमितीय वस्तूने व्यापलेली जागा
• घनता (kg/m³): प्रति एकक आकारमानाचे वस्तुमान
• गती (m/s): प्रति एकक कालावधीत वस्तूने प्रवास केलेले अंतर
• त्वरण (m/s²): वस्तूचा वेग बदलण्याचा दर
• बल (N): वस्तूवर प्रयुक्त केलेला ढकलणारा किंवा खेचणारा प्रभाव
• दाब (Pa): प्रति एकक क्षेत्रफळावर प्रयुक्त बल
• ऊर्जा (J): कार्य करण्याची क्षमता
• शक्ती (W): कार्य करण्याचा दर

पूरक एकके#

पूरक एकके ही अशी एकके आहेत जी SI पद्धतीचा भाग नाहीत, परंतु तरीही मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात. दोन पूरक एकके:

• रेडियन (rad): समतल कोनाचे एकक
• स्टेरेडियन (sr): घन कोनाचे एकक

इतर एकके#

मूलभूत एकके, व्युत्पन्न एकके आणि पूरक एककांव्यतिरिक्त, अशीही अनेक एकके आहेत जी अभ्यासाच्या विशिष्ट क्षेत्रांमध्ये वापरली जातात. यापैकी काही एकके:

• खगोलीय एकक (AU): पृथ्वीपासून सूर्यापर्यंतचे सरासरी अंतर
• प्रकाशवर्ष (ly): प्रकाश एका वर्षात प्रवास करते ते अंतर
• इलेक्ट्रॉनव्होल्ट (eV): एक व्होल्टच्या विभवांतरातून गती मिळवलेल्या इलेक्ट्रॉनची ऊर्जा
• ब्रिटिश थर्मल युनिट (Btu): एक पाउंड पाण्याचे तापमान एक अंश फॅरेनहाइटने वाढवण्यासाठी लागणारी उष्णतेची मात्रा

भौतिक राशींचे मोजमाप आणि तुलना करण्यासाठी एकके आवश्यक आहेत. अनेक वेगवेगळ्या प्रकारची एकके आहेत, प्रत्येकाचा स्वतःचा विशिष्ट हेतू असतो. वेगवेगळ्या प्रकारची एकके समजून घेतल्यास, आपण आपल्या सभोवतालच्या जगाचे चांगले आकलन करू शकतो.

एकके आणि मोजमापांमधील वेगवेगळ्या एकक पद्धती#

भौतिक राशींचे प्रमाणात्मक मूल्यांकन आणि तुलना करण्यासाठी मोजमापाची एकके आवश्यक आहेत. इतिहासात, जगातील वेगवेगळ्या भागांमध्ये विविध एकक पद्धती विकसित केल्या गेल्या आहेत आणि वापरल्या गेल्या आहेत. प्रत्येक पद्धतीचा स्वतःचा एककांचा संच आणि व्याख्या असतात, ज्यामुळे योग्यरित्या समजल्या न गेल्यास गोंधळ आणि त्रुटी निर्माण होऊ शकतात.

सामान्य एकक पद्धती#

आज सर्वात व्यापकपणे वापरल्या जाणाऱ्या एकक पद्धती:

• आंतरराष्ट्रीय एकक पद्धत (SI): SI ही मेट्रिक पद्धतीचा आधुनिक स्वरूप आहे आणि जगात सर्वात व्यापकपणे वापरली जाणारी मोजमाप पद्धत आहे. ती सात मूलभूत एककांवर आधारित आहे: मीटर (m), किलोग्रॅम (kg), सेकंद (s), अँपिअर (A), केल्विन (K), मोल (mol), आणि कॅन्डेला (cd). SI पद्धतीतील इतर सर्व एकके या मूलभूत एककांपासून व्युत्पन्न केली जातात.

• इम्पीरियल पद्धत: इम्पीरियल पद्धत ही एककांची एक अशी पद्धत आहे जी इंग्लंडमध्ये उगम पावली आणि अमेरिकेसह इतर देशांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जात होती. ती फूट, पाउंड, गॅलन आणि फॅरेनहाइट अंश यासारख्या एककांवर आधारित आहे.

• युनायटेड स्टेट्स कस्टमरी युनिट्स: US कस्टमरी युनिट्स ही इम्पीरियल पद्धतीची एक प्रकार आहे जी अमेरिकेत काही मोजमापांसाठी, जसे की तापमान (फॅरेनहाइट), अंतर (मैल) आणि वजन (पाउंड) यासाठी अजूनही वापरली जाते.

एकक पद्धतींची तुलना#

खालील सारणी तीन सर्वात सामान्य एकक पद्धतींची तुलना प्रदान करते:

एकक पद्धत	मूलभूत एकके	व्युत्पन्न एकके
आंतरराष्ट्रीय एकक पद्धत (SI)	मीटर (m), किलोग्रॅम (kg), सेकंद (s), अँपिअर (A), केल्विन (K), मोल (mol), कॅन्डेला (cd)	न्यूटन (N), ज्युल (J), वॅट (W), कूलॉम (C), व्होल्ट (V), ओहम (Ω), इ.
इम्पीरियल पद्धत	फूट (ft), पाउंड (lb), गॅलन (gal), फॅरेनहाइट अंश (°F)	मैल (mi), औंस (oz), इंच (in), इ.
युनायटेड स्टेट्स कस्टमरी युनिट्स	फूट (ft), पाउंड (lb), गॅलन (gal), फॅरेनहाइट अंश (°F)	मैल (mi), औंस (oz), इंच (in), इ.

वेगवेगळ्या एकक पद्धतींचे फायदे आणि तोटे#

प्रत्येक एकक पद्धतीचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे आहेत. SI पद्धत व्यापकपणे स्वीकारली गेली आहे आणि आंतरराष्ट्रीय स्तरावर वापरली जाते, ज्यामुळे वेगवेगळ्या देशांमध्ये आणि शाखांमध्ये मोजमापांचे संप्रेषण आणि तुलना करणे सोपे जाते. इम्पीरियल पद्धत आणि US कस्टमरी युनिट्स काही देशांमध्ये आणि विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी अजूनही वापरल्या जातात, परंतु ती कमी अचूक असू शकतात आणि वेगवेगळ्या एककांमध्ये रूपांतरित करणे अधिक कठीण असू शकते.

एकक पद्धतीची निवड विशिष्ट अनुप्रयोग आणि ती वापरली जाणारी प्रदेश यावर अवलंबून असते. अचूक मोजमाप आणि संप्रेषण सुनिश्चित करण्यासाठी वेगवेगळ्या एकक पद्धती आणि त्यांची रूपांतरे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे.

परिमाण क्रम आणि सार्थक अंक#

परिमाण क्रम#

एखाद्या संख्येचा परिमाण क्रम म्हणजे 10 ची ती घात ज्याच्या जवळ ती संख्या असते. उदाहरणार्थ, 123 चा परिमाण क्रम 10$^2$ आहे कारण 123 ही 100 च्या जवळची आहे. 0.00123 चा परिमाण क्रम 10$^{-3}$ आहे कारण 0.00123 ही 0.001 च्या जवळची आहे.

सार्थक अंक#

सार्थक अंक म्हणजे एखाद्या संख्येतील ते अंक जे निश्चितपणे ज्ञात असतात. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही कागदाच्या तुकड्याची लांबी 12.3 सेंटीमीटर मोजली, तर सार्थक अंक 1, 2, आणि 3 आहेत. 0 हा सार्थक अंक नाही कारण तो निश्चितपणे ज्ञात नाही.

खालील नियमांद्वारे संख्येतील सार्थक अंकांची संख्या निश्चित केली जाते:

• सर्व शून्येतर अंक सार्थक असतात.
• शून्येतर अंकांमधील शून्य सार्थक असतात.
• शेवटचे शून्य सार्थक असतात जर संख्या वैज्ञानिक संकेतांमध्ये लिहिली असेल.
• शेवटचे शून्य सार्थक नसतात जर संख्या वैज्ञानिक संकेतांमध्ये लिहिली नसेल.

उदाहरणे#

येथे वेगवेगळ्या परिमाण क्रम आणि सार्थक अंक असलेल्या संख्यांची काही उदाहरणे आहेत:

• 123 चा परिमाण क्रम 10$^2$ आहे आणि 3 सार्थक अंक आहेत.
• 0.00123 चा परिमाण क्रम 10$^{-3}$ आहे आणि 3 सार्थक अंक आहेत.
• 123,000 चा परिमाण क्रम 10$^5$ आहे आणि 3 सार्थक अंक आहेत.
• 123,000,000 चा परिमाण क्रम 10$^8$ आहे आणि 3 सार्थक अंक आहेत.
• 1.23 x 10$^6$ चा परिमाण क्रम 10$^6$ आहे आणि 3 सार्थक अंक आहेत.

परिमाण क्रम आणि सार्थक अंक ही दोन महत्त्वाची संकल्पना आहेत ज्यांचा वापर संख्यांचे आकलन आणि त्यांच्यासोबत कार्य करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. संख्येचा परिमाण क्रम समजून घेतल्यास, तिच्या आकाराची सामान्य कल्पना मिळू शकते. संख्येचे सार्थक अंक समजून घेतल्यास, मोजमाप किती अचूक आहे हे कळू शकते.

मोजमापांमधील त्रुटी#

मोजमाप हा विज्ञान आणि अभियांत्रिकीचा एक आवश्यक भाग आहे. ते आपल्यासभोवतालच्या जगाचे गुणधर्म प्रमाणात्मकपणे मोजण्यास आणि ते कसे वागेल याचा अंदाज लावण्यास आपल्याला सक्षम करतात. तथापि, सर्व मोजमापांवर काही प्रमाणात त्रुटी असते.

त्रुटींचे प्रकार#

मोजमापांमध्ये दोन मुख्य प्रकारच्या त्रुटी असतात:

• पद्धतशीर त्रुटी ही अशी त्रुटी असते जी मोजमाप प्रक्रियेतील सातत्यपूर्ण पूर्वग्रहामुळे होते. उदाहरणार्थ, जर रूलर चुकीच्या पद्धतीने कॅलिब्रेट केले असेल, तर तो सातत्याने खूप लांब किंवा खूप लहान लांबी मोजेल.
• यादृच्छिक त्रुटी ही अशी त्रुटी असते जी मोजमाप प्रक्रियेतील अप्रत्याशित बदलांमुळे होते. उदाहरणार्थ, जर एखादी व्यक्ती झाडाची उंची मोजत असेल, तर मोजमाप मापन टेप कसे ठेवले जाते यावर अवलंबून बदलू शकते.

त्रुटींची स्त्रोते#

मोजमापांमध्ये त्रुटींची अनेक वेगवेगळी स्त्रोते आहेत, त्यामध्ये:

• यंत्र त्रुटी: या अशा त्रुटी आहेत ज्या मोजमाप यंत्राच्या मर्यादांमुळे होतात. उदाहरणार्थ, थर्मामीटर विशिष्ट बिंदूपेक्षा कमी तापमान मोजू शकत नाही.
• पर्यावरणीय त्रुटी: या अशा त्रुटी आहेत ज्या मोजमाप घेतले जाणार्या परिस्थितींमुळे होतात. उदाहरणार्थ, जर एखादी व्यक्ती एखाद्या वस्तूचे वजन मोजत असेल, तर खोलीतील हवेच्या प्रवाहामुळे मोजमापावर परिणाम होऊ शकतो.
• मानवी त्रुटी: या अशा त्रुटी आहेत ज्या मोजमाप घेणाऱ्या व्यक्तीने केलेल्या चुकांमुळे होतात. उदाहरणार्थ, एखादी व्यक्ती स्केल चुकीचे वाचू शकते किंवा मोजमाप यंत्र शून्यावर सेट करणे विसरू शकते.

त्रुटी कमी करणे#

मोजमापांमधील त्रुटी कमी करण्यासाठी अनेक गोष्टी केल्या जाऊ शकतात, त्यामध्ये:

• कॅलिब्रेट केलेली यंत्रे वापरणे: कॅलिब्रेट केलेली यंत्रे पद्धतशीर त्रुटी निर्माण करण्याची शक्यता कमी असतात.
• एकाधिक मोजमाप घेणे: एकाधिक मोजमाप घेणे आणि निकालांची सरासरी काढणे यादृच्छिक त्रुटींचे प्रभाव कमी करण्यास मदत करू शकते.
• त्रुटीच्या संभाव्य स्त्रोतांची जाणीव असणे: मोजमापातील त्रुटीच्या संभाव्य स्त्रोतांची माहिती असल्यास त्यांचे प्रभाव कमी करण्यासाठी पावले उचलण्यास मदत होऊ शकते.

मोजमापांमधील त्रुटी हा विज्ञान आणि अभियांत्रिकीचा एक अपरिहार्य भाग आहे. तथापि, वेगवेगळ्या प्रकारच्या त्रुटी आणि त्यांची स्त्रोते समजून घेतल्यास, आपण त्यांचे प्रभाव कमी करण्यासाठी पावले उचलू शकतो आणि आपली मोजमाप शक्य तितकी अचूक आहेत याची खात्री करू शकतो.

परिमाणे#

परिमाणे ही गणिती संकल्पना आहेत जी वस्तूंचा आकार आणि आकार वर्णन करतात. अवकाशातील वस्तूंचे गुणधर्म वर्णन करण्यासाठी भूमिती, भौतिकशास्त्र आणि अभियांत्रिकीमध्ये त्यांचा वापर केला जातो.

परिमाणांचे प्रकार#

तीन मुख्य प्रकारची परिमाणे आहेत:

• रेखीय परिमाणे एका दिशेने वस्तूची लांबी मोजतात.
• क्षेत्रफळ परिमाणे द्विमितीत वस्तूने व्यापलेली जागा मोजतात.
• आकारमान परिमाणे त्रिमितीत वस्तूने व्यापलेली जागा मोजतात.

मोजमापाची एकके#

परिमाणे लांबी, क्षेत्रफळ किंवा आकारमानाच्या एककांमध्ये मोजली जातात. लांबीची सर्वात सामान्य एकके मीटर, सेंटीमीटर आणि इंच आहेत. क्षेत्रफळाची सर्वात सामान्य एकके चौरस मीटर, चौरस सेंटीमीटर आणि चौरस इंच आहेत. आकारमानाची सर्वात सामान्य एकके घन मीटर, घन सेंटीमीटर आणि घन इंच आहेत.

परिमाणता#

वस्तूची परिमाणता म्हणजे तिच्याकडे असलेल्या परिमाणांची संख्या. उदाहरणार्थ, बिंदूची शून्य परिमाणे असतात, रेषेची एक परिमाण असते, चौरसाची दोन परिमाणे असतात आणि घनाची तीन परिमाणे असतात.

परिमाणांचे अनुप्रयोग#

परिमाणांचा वापर विविध प्रकारच्या अनुप्रयोगांमध्ये केला जातो, त्यामध्ये:

• भूमिती: भूमितीय वस्तूंचे गुणधर्म, जसे की त्यांचा आकार, आकार आणि आकारमान वर्णन करण्यासाठी परिमाणांचा वापर केला जातो.
• भौतिकशास्त्र: भौतिक वस्तूंचे गुणधर्म, जसे की त्यांचे वस्तुमान, वेग आणि त्वरण वर्णन करण्यासाठी परिमाणांचा वापर केला जातो.
• अभियांत्रिकी: संरचना, यंत्रे आणि इतर वस्तू डिझाइन आणि बांधण्यासाठी परिमाणांचा वापर केला जातो.

एकके आणि मोजमाप वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न#

एककांच्या वेगवेगळ्या पद्धती कोणत्या आहेत?#

अनेक वेगवेगळ्या एकक पद्धती आहेत, परंतु सर्वात सामान्य म्हणजे आंतरराष्ट्रीय एकक पद्धत (SI) आणि युनायटेड स्टेट्स कस्टमरी सिस्टम (USCS).

• SI पद्धत मेट्रिक पद्धतीवर आधारित आहे आणि जगातील बहुतेक देशांद्वारे वापरली जाते. SI पद्धतीमध्ये सात मूलभूत एकके आहेत: मीटर, किलोग्रॅम, सेकंद, अँपिअर, केल्विन, मोल आणि कॅन्डेला.
• USCS पद्धत इंग्रजी एकक पद्धतीवर आधारित आहे आणि अमेरिकेत वापरली जाते. USCS पद्धतीमध्ये तीन मूलभूत एकके आहेत: फूट, पाउंड आणि सेकंद.

लांबीची वेगवेगळी एकके कोणती आहेत?#

लांबीची सर्वात सामान्य एकके मीटर, किलोमीटर, सेंटीमीटर आणि मिलिमीटर आहेत.

• मीटर (m) हे लांबीचे SI एकक आहे. हे पोकळीत प्रकाशाने 1/299,792,458 सेकंदात प्रवास केलेल्या अंतराप्रमाणे परिभाषित केले जाते.
• किलोमीटर (km) हे 1,000 मीटर इतके आहे.
• सेंटीमीटर (cm) हे 1/100 मीटर इतके आहे.
• मिलिमीटर (mm) हे 1/1,000 मीटर इतके आहे.

वस्तुमानाची वेगवेगळी एकके कोणती आहेत?#

वस्तुमानाची सर्वात सामान्य एकके किलोग्रॅम, ग्रॅम आणि मिलिग्रॅम आहेत.

• किलोग्रॅम (kg) हे वस्तुमानाचे SI एकक आहे. हे फ्रान्समधील आंतरराष्ट्रीय मापन आणि वजन ब्युरोमध्ये ठेवलेल्या विशिष्ट प्लॅटिनम-इरिडियम सिलेंडरच्या वस्तुमानाप्रमाणे परिभाषित केले जाते.
• ग्रॅम (g) हे 1/1,000 किलोग्रॅम इतके आहे.
• मिलिग्रॅम (mg) हे 1/1,000 ग्रॅम इतके आहे.

कालाची वेगवेगळी एकके कोणती आहेत?#

कालाची सर्वात सामान्य एकके सेकंद, मिनिट, तास आणि दिवस आहेत.

• सेकंद (s) हे कालाचे SI एकक आहे. हे सीझियम-133 अणूच्या दोन स्तरांमधील संक्रमणाशी संबंधित किरणोत्सर्गाच्या 9,192,631,770 कालावधीच्या कालावधीप्रमाणे परिभाषित केले जाते.
• मिनिट (min) हे 60 सेकंद इतके आहे.
• तास (h) हे 60 मिनिटे इतके आहे.
• दिवस (d) हे 24 तास इतके आहे.

तापमानाची वेगवेगळी एकके कोणती आहेत?#

तापमानाची सर्वात सामान्य एकके अंश सेल्सिअस (°C), अंश फॅरेनहाइट (°F) आणि केल्विन (K) आहेत.

• अंश सेल्सिअस (°C) हे तापमानाचे SI एकक आहे. हे समुद्रसपाटीवर पाणी गोठते तेव्हाचे तापमान म्हणून परिभाषित केले जाते.
• अंश फॅरेनहाइट (°F) हे 32 अंश फॅरेनहाइटवर पाणी गोठते आणि 212 अंश फॅरेनहाइटवर उकळते तेव्हाचे तापमान म्हणून परिभाषित केले जाते.
• केल्विन (K) हे तापमान म्हणून परिभाषित केले जाते जेव्हा पदार्थातील कणांची सरासरी गतिज ऊर्जा शून्य असते.

एकके आणि मोजमापांबद्दल अधिक माहिती मला कोठे मिळू शकते?#

एकके आणि मोजमापांबद्दल अधिक माहिती देणारे अनेक संसाधने ऑनलाइन आणि ग्रंथालयांमध्ये उपलब्ध आहेत. काही उपयुक्त संसाधने:

• राष्ट्रीय मानक आणि तंत्रज्ञान संस्था (NIST) ही एक अमेरिकन सरकारी संस्था आहे जी एकके आणि मोजमापांबद्दल माहिती प्रदान करते.
• आंतरराष्ट्रीय मापन आणि वजन ब्युरो (BIPM)