واحدهای حجم: از سانتی‌متر مکعب تا متر مکعب
حجم چیست و چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟
حجم، مقدار فضایی است که یک جسم سه‌بعدی اشغال می‌کند. برای درک بهتر، یک مکعب‌پزی را تصور کنید. اگر داخل آن را با خمیر بازی پر کنید، مقدار خمیری که فضای داخل مکعب‌پزی را پر کرده، حجم آن است. واحدهای مختلفی برای اندازه‌گیری حجم وجود دارند که مانند پله‌های یک نردبان به هم مربوط می‌شوند.
اصلی‌ترین واحد حجم در سیستم متریک، متر مکعب1 است. اما از آنجایی که این واحد برای اندازه‌گیری حجم اجسام کوچک مانند یک پاککن یا مداد بسیار بزرگ است، از واحدهای کوچک‌تر مانند سانتی‌متر مکعب2 و دسی‌متر مکعب3 استفاده می‌کنیم.
برای محاسبه حجم یک جعبه یا هر جسم مکعب‌مستطیل شکل، از فرمول زیر استفاده می‌کنیم: $ V = l \times w \times h $ که در آن V حجم، l طول، w عرض و h ارتفاع است.
آشنایی با واحدهای کوچک حجم: سانتی‌متر مکعب
سانتی‌متر مکعب کوچک‌ترین واحد رایج برای اندازه‌گیری حجم اجسام کوچک است. یک سانتی‌متر مکعب، حجم یک مکعب با ابعاد 1 cm در 1 cm در 1 cm است. برای مثال، حجم یک تاس معمولی بازی حدود 1 cm³ است. اگر یک مداد پاککن معمولی را در نظر بگیرید، حجم آن تقریباً 15 cm³ تا 20 cm³ خواهد بود.
| شیء | حجم تقریبی | مشابه با |
|---|---|---|
| یک حبه قند | 1 cm³ | یک تاس کوچک |
| قاشق چای‌خوری | 5 cm³ | پنج حبه قند |
| یک قوطی کبریت | 25 cm³ | بیست‌وپنج تاس |
واحد متوسط حجم: دسی‌متر مکعب یا لیتر
دسی‌متر مکعب واحد حجمی است که برای اندازه‌گیری اجسام متوسط مانند یک جعبه کفش یا یک بطری آب استفاده می‌شود. جالب است بدانید که یک دسی‌متر مکعب دقیقاً برابر با یک لیتر است. یک مکعب به ابعاد 10 cm در 10 cm در 10 cm، حجمی برابر با 1 dm³ یا یک لیتر دارد.
برای درک بهتر، یک بطری آب معدنی کوچک که 500 mL (نیم لیتر) گنجایش دارد، حجمی معادل 0.5 dm³ دارد. یک جعبه کفش معمولی نیز حدود 3 dm³ تا 5 dm³ حجم دارد.
$ 1 m³ = 1000 dm³ $
$ 1 dm³ = 1000 cm³ $
$ 1 m³ = 1,000,000 cm³ $
واحد بزرگ حجم: متر مکعب
متر مکعب بزرگ‌ترین واحد حجم در این سیستم است و برای اندازه‌گیری حجم اجسام بسیار بزرگ مانند استخر شنا، اتاق‌های یک ساختمان یا کامیون‌های حمل بار استفاده می‌شود. یک متر مکعب، حجم یک مکعب به ابعاد 1 m در 1 m در 1 m است.
برای تصور این واحد، یک مکعب‌پزی بزرگ را در نظر بگیرید که هر ضلع آن به اندازه یک متر باشد. اگر این مکعب‌پزی را با آب پر کنید، دقیقاً 1 m³ آب در آن جای می‌گیرد. حجم یک استخر کوچک خانگی ممکن است بین 10 m³ تا 20 m³ باشد.
محاسبه حجم در زندگی روزمره
محاسبه حجم فقط به کلاس درس محدود نمی‌شود. وقتی می‌خواهید بدانید یک جعبه چقدر اسباب‌بازی در خود جای می‌دهد، یا وقتی می‌خواهید مقدار آب مورد نیاز برای پر کردن یک آکواریوم را محاسبه کنید، در حال استفاده از مفهوم حجم هستید.
مثال: اگر یک آکواریوم به طول 60 cm، عرض 30 cm و ارتفاع 40 cm دارید، حجم آن را چگونه محاسبه می‌کنید؟
$ V = 60 \times 30 \times 40 = 72,000 cm³ $
این حجم معادل 72 dm³ یا 72 لیتر است. بنابراین برای پر کردن این آکواریوم به 72 لیتر آب نیاز دارید.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
بله، تفاوت زیادی دارند. سانتی‌متر مربع برای اندازه‌گیری مساحت (سطح دو‌بعدی) استفاده می‌شود، در حالی که سانتی‌متر مکعب برای اندازه‌گیری حجم (فضای سه‌بعدی) به کار می‌رود. مثلاً مساحت کف یک جعبه را با سانتی‌متر مربع و حجم کل جعبه را با سانتی‌متر مکعب اندازه می‌گیریم.
برای تبدیل واحدهای حجم از رابطه‌های زیر استفاده می‌کنیم:
هر 1 m³ = 1000 dm³
هر 1 dm³ = 1000 cm³
بنابراین برای تبدیل متر مکعب به سانتی‌متر مکعب: 1 m³ = 1,000,000 cm³
بله، برای این کار معمولاً از روش جابجایی آب استفاده می‌کنیم. یک استوانه‌ی مدرج را تا حدی با آب پر می‌کنیم، سپس جسم نامنظم را در آن قرار می‌دهیم. میزان افزایش حجم آب، برابر با حجم جسم خواهد بود. این روش برای اندازه‌گیری حجم سنگ، میوه و سایر اجسام نامنظم کاربرد دارد.
پاورقی
1 متر مکعب (Cubic Meter): واحد اصلی حجم در سیستم متریک که برابر با حجم یک مکعب با ابعاد 1 متر در 1 متر در 1 متر است.
2 سانتی‌متر مکعب (Cubic Centimeter): واحد حجم که برابر با حجم یک مکعب با ابعاد 1 سانتی‌متر در 1 سانتی‌متر در 1 سانتی‌متر است.
3 دسی‌متر مکعب (Cubic Decimeter): واحد حجم که برابر با حجم یک مکعب با ابعاد 1 دسی‌متر در 1 دسی‌متر در 1 دسی‌متر است و معادل یک لیتر می‌باشد.
