رتبة الحجم
في مقياس النسب القائم على قوى العدد عشرة ، يُعدّ ترتيب المقدار مقياسًا لمدى تقارب رقمين. يُقال إن عددين "ضمن ترتيب مقدار" إذا كانت نسبة العدد الأكبر إلى الأصغر بين 1 و10. بعبارة أخرى، يقع العددان ضمن عامل 10 تقريبًا. [ 1 ]
على سبيل المثال، يقع العددان 1 و1.02 ضمن رتبة مقدارية واحدة، وكذلك الحال بالنسبة للعددين 1 و2، و1 و9، و1 و0.2. مع ذلك، لا يقع العددان 1 و15 ضمن رتبة مقدارية واحدة، لأن نسبتهما 15/1 = 15 > 10. مقلوب هذه النسبة، 1/15، أقل من 0.1، لذا نحصل على النتيجة نفسها.
يمكن قياس الاختلافات في رتبة المقدار على مقياس لوغاريتمي أساسه 10 بوحدات " العقود " (أي عوامل العدد عشرة). [ 2 ] على سبيل المثال، يوجد فرق مقدار واحد بين 2 و20، وفرقان مقدار بين 2 و200. يُطلق على كل قسمة أو ضرب في 10 اسم رتبة مقدار. [ 3 ] تساعد هذه الصياغة على التعبير بسرعة عن الفرق في المقياس بين 2 و2,000,000: فهما يختلفان بستة رتب مقدار.
يمكن العثور على أمثلة لأعداد ذات مقادير مختلفة في قسم "رتب المقادير (الأعداد)" .
فيما يلي أمثلة على طرق مختلفة لتقسيم الأعداد الحقيقية إلى "رتب مقدارية" محددة لأغراض متنوعة. لا توجد طريقة واحدة مُعتمدة للقيام بذلك، وقد تكون بعض التقسيمات أسهل في الحساب ولكنها أقل فائدة للتقريب، أو أفضل للتقريب ولكنها أصعب في الحساب.
حساب رتبة المقدار
بشكل عام، رتبة مقدار عدد ما هي أصغر قوة للعدد 10 تُستخدم لتمثيل ذلك العدد. [ 4 ] لحساب رتبة مقدار عدد ما، يُعبّر عن الرقم أولاً بالشكل التالي:
أينأو ما يقارب[ 5 ] ثم ،يمثل هذا التعريف رتبة مقدار العدد. ويمكن أن تكون رتبة المقدار أي عدد صحيح . يوضح الجدول أدناه رتبة مقدار بعض الأعداد باستخدام هذا التعريف:
| رقم | التعبير في | رتبة الحجم |
|---|---|---|
| 0.2 | 2 × 10 −1 | -1 |
| 1 | 1 × 10 0 | 0 |
| 5 | 0.5 × 10 1 | 1 |
| 6 | 0.6 × 10 1 | 1 |
| 31 | 3.1 × 10 1 | 1 |
| 32 | 0.32 × 10 2 | 2 |
| 999 | 0.999 × 10 3 | 3 |
| 1000 | 1 × 10 3 | 3 |
المتوسط الهندسي لـويكونوهذا يعني أن القيمة تساوي بالضبط(أي،يمثل ) نقطة منتصف هندسية ضمن نطاق القيم الممكنة لـ.
يستخدم البعض تعريفًا أبسط حيث[ 6 ] يؤدي هذا التعريف إلى خفض قيمطفيف:
| رقم | التعبير في | رتبة الحجم |
|---|---|---|
| 0.2 | 2 × 10 −1 | -1 |
| 1 | 1 × 10 0 | 0 |
| 5 | 0.5 × 10 1 | 1 |
| 6 | 0.6 × 10 1 | 1 |
| 31 | 3.1 × 10 1 | 1 |
| 32 | 3.2 × 10 1 | 1 |
| 999 | 0.999 × 10 3 | 3 |
| 1000 | 1 × 10 3 | 3 |
الاستخدامات
تُستخدم مراتب المقادير لإجراء مقارنات تقريبية. فإذا اختلف عددان بمقدار رتبة مقدار واحدة، يكون أحدهما أكبر من الآخر بحوالي عشرة أضعاف. وإذا اختلفا بمقدار رتبتين مقداريتين، يكون الفرق بينهما حوالي مئة ضعف. أما العددان من نفس رتبة المقدار، فيكون لهما نفس المقياس تقريبًا: فالقيمة الأكبر أقل من عشرة أضعاف القيمة الأصغر. وقد أدى تزايد كميات بيانات الإنترنت إلى إضافة بادئات جديدة للنظام الدولي للوحدات (SI) بمرور الوقت، وكان آخرها في عام ٢٠٢٢. [ ٧ ]
| بالكلمات | البادئة (الرمز) | عشري | قوة العشرة | رتبة الحجم |
|---|---|---|---|---|
| جزء من المليار | quecto- (q) | 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 | 10-30 | -30 |
| الأوكتيليون | رونتو- (r) | 0.000 000 000 000 000 000 000 001 | 10 −27 | -27 |
| جزء من تريليون | yocto- (y) | 0.000 000 000 000 000 000 001 | 10 −24 | -24 |
| سيكستليون | زيبتو- (ز) | 0.000 000 000 000 000 001 | 10 −21 | -21 |
| كوينتيليون جزء من | atto- (a) | 0.000 000 000 000 000 001 | 10 −18 | -18 |
| جزء من الكوادريليون | فيمتو (f) | 0.000 000 000 000 001 | 10-15 | -15 |
| تريليون | بيكو- (ص) | 0.000 000 000 001 | 10 −12 | -12 |
| مليار | نانو- (ن) | 0.000 000 001 | 10 −9 | -9 |
| المليون | ميكرو- ( μ ) | 0.000 001 | 10 −6 | -6 |
| الألف | مللي - (م) | 0.001 | 10 −3 | -3 |
| جزء من مئة | سنتي- (ج) | 0.01 | 10 −2 | -2 |
| العاشر | deci - (d) | 0.1 | 10 −1 | -1 |
| واحد | 1 | 10 0 | 0 | |
| عشرة | ديكا- (دا) | 10 | 10 1 | 1 |
| مائة | هيكتو - (ح) | 100 | 10 2 | 2 |
| ألف | كيلو (ك) | 1000 | 10 3 | 3 |
| مليون | ميجا (M) | مليون | 10 6 | 6 |
| مليار | جيجا - (G) | 1,000,000,000 | 10 9 | 9 |
| تريليون | تيرا- (T) | 1,000,000,000,000 | 10 12 | 12 |
| كوادريليون | بيتا- (P) | 1,000,000,000,000,000 | 10 15 | 15 |
| كوينتيليون | exa- (E) | 1,000,000,000,000,000,000 | 10 18 | 18 |
| سيكستليون | زيتا- (Z) | 1 000 000 000 000 000 000 000 | 10 21 | 21 |
| سبتيليون | يوتا- (Y) | 1 000 000 000 000 000 000 000 000 | 10 24 | 24 |
| أوكتيليون | رونا- (R) | 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 | 10 27 | 27 |
| نونيليون | quetta- (Q) | 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 | 10 30 | 30 |
| بالكلمات | البادئة (الرمز) | عشري | قوة العشرة | رتبة الحجم |
حساب رتبة المقدار عن طريق الاقتطاع
رتبة مقدار العدد، ببساطة، هي عدد الأرقام فيه التي تزيد عن خانة الآحاد. وبشكل أدق، يمكن تعريف رتبة مقدار العدد بدلالة اللوغاريتم العشري ، وعادةً ما تكون الجزء الصحيح من اللوغاريتم الناتج عن عملية التقريب . على سبيل المثال، العددالعدد 4,000,000 له لوغاريتم (بالأساس 10) يساوي 6.602؛ ورتبته 6. عند التقريب، يقع عدد من هذه الرتبة بين 10⁶ و10⁷ . في مثال مشابه، مع عبارة " دخل من سبعة أرقام"، تكون الرتبة هي عدد الأرقام ناقص واحد، لذا يمكن تحديدها بسهولة بالغة دون استخدام آلة حاسبة لتكون 6. الرتبة هي موضع تقريبي على مقياس لوغاريتمي .
تقدير تقريبي
تقدير رتبة المقدار لمتغير غير معروف قيمته الدقيقة هو تقدير مُقرَّب لأقرب قوة من قوى العدد عشرة. على سبيل المثال، تقدير رتبة المقدار لمتغير يتراوح بين 3 مليارات و30 مليار (مثل عدد سكان الأرض ) هو 10 مليارات . لتقريب عدد إلى أقرب رتبة مقدار، يُقرَّب لوغاريتمه لأقرب عدد صحيح .العدد 4,000,000 ، الذي يبلغ لوغاريتمه (بالأساس 10) 6.602، يكون أقرب رتبة مقدارية له هي 7، لأن "الأقرب" تعني التقريب وليس الاقتطاع. بالنسبة لعدد مكتوب بالصيغة العلمية، يتطلب مقياس التقريب اللوغاريتمي هذا التقريب لأعلى إلى القوة التالية للعدد عشرة عندما يكون المضاعف أكبر من الجذر التربيعي للعدد عشرة (حوالي 3.162). [ 8 ] على سبيل المثال، أقرب رتبة مقدارية لـ1.7 × 10⁸ يساوي 8 ، بينما أقرب رتبة مقدارية لـ3.7 × 10 8 يساوي 9. ويُطلق على تقدير رتبة المقدار أحيانًا اسم التقريب من الرتبة الصفرية .
قوائم ترتيب المقادير
- رتب المقدار (التسارع)
- رتب الحجم (المساحة)
- رتب المقدار (معدل البت)
- رتب المقدار (التيار)
- رتب الحجم (البيانات)
- مراتب من حيث الحجم (الطاقة)
- رتب المقدار (القوة)
- رتب المقدار (التردد)
- رتب المقدار (الإضاءة)
- رتب المقدار (الطول)
- رتب المقدار (الكتلة)
- رتب المقدار (الأرقام)
- رتب من حيث الحجم (القوة)
- رتب المقدار (الضغط)
- رتب المقدار (الإشعاع)
- رتب المقدار (السرعة)
- مراتب المقدار (درجة الحرارة)
- مراتب المقدار (الزمن)
- رتب المقدار (الجهد)
- رتب الحجم (الحجم)
رتب غير عشرية من حيث الحجم
رتبة المقدار هي تقريب للوغاريتم قيمة ما نسبةً إلى قيمة مرجعية مفهومة سياقيًا، عادةً ما تكون 10، تُفسَّر على أنها أساس اللوغاريتم وتمثل القيم التي تساوي واحدًا. التوزيعات اللوغاريتمية شائعة في الطبيعة، وقد يكون النظر إلى رتبة مقدار القيم المأخوذة من هذا التوزيع أكثر سهولةً وفهمًا. عندما تكون القيمة المرجعية 10، يمكن فهم رتبة المقدار على أنها عدد الأرقام مطروحًا منه واحد في التمثيل العشري للقيمة. وبالمثل، إذا كانت القيمة المرجعية إحدى قوى العدد 2، نظرًا لأن الحواسيب تخزن البيانات بصيغة ثنائية ، فيمكن فهم المقدار من حيث مقدار ذاكرة الحاسوب اللازمة لتخزين تلك القيمة.
رتب غير منطقية من حيث الحجم
يمكن حساب رتب أخرى من المقادير باستخدام أسس أخرى غير الأعداد الصحيحة. في مجال علم الفلك ، تُصنف سطوعات الأجرام السماوية ليلاً حسب "المقادير"، حيث يكون كل مستوى متزايد أكثر سطوعًا بمعاملأكبر من المستوى السابق. وبالتالي، فإن كون مستوى ما أكثر سطوعًا بخمسة درجات من مستوى آخر يشير إلى أنه عامل من عواملأكثر سطوعًا بمرتين: أي ما يعادل رتبتين عشريتين من حيث الحجم.
تشكل هذه السلسلة من المقادير مقياسًا لوغاريتميًا أساسه.
أساس 1,000,000 رتبة من حيث الحجم
تستخدم أنظمة العد العشرية المختلفة في العالم أساسًا أكبر لتصور حجم العدد بشكل أفضل، وقد ابتكرت أسماءً لقوى هذا الأساس الأكبر. يوضح الجدول العدد الذي تستهدفه رتبة المقدار للأساس 10 وللأساس 10.1,000,000 . يتضح من هذا المثال أن رتبة المقدار مُضمنة في اسم العدد، لأن bi- تعني 2، وtri- تعني 3، وهكذا (وهذا منطقي فقط في المقياس الطويل)، واللاحقة -illion تُشير إلى أن الأساس هومليون . لكن أسماء الأعداد مليار وتريليون (هنا بمعنى مختلف عن الفصل الأول) ليست أسماءً لرتب المقادير ، بل هي أسماء "مقادير"، أي أعداد .1,000,000,000,000 إلخ .
| رتبة الحجم | لوغاريتم 10 لـ | سجلمليون | نطاق قصير | على نطاق واسع |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 10 | مليون | مليون | مليون |
| 2 | 100 | 1,000,000,000,000 | تريليون | مليار |
| 3 | 1000 | 1,000,000,000,000,000,000 | كوينتيليون | تريليون |
| 4 | 10000 | (1,000,000) 4 | سبتيليون | كوادريليون |
| 5 | 100000 | (1,000,000) 5 | نونيليون | كوينتيليون |
تُستخدم وحدات النظام الدولي للوحدات (SI) في الجدول على اليمين مع بادئات النظام الدولي للوحدات ، والتي صُممت أساسًا مع مراعاة المقادير ذات الأساس 1000. أما بادئات معيار اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) ذات الأساس 1024 فقد وُضعت خصيصًا للاستخدام في التكنولوجيا الإلكترونية.
انظر أيضاً
- تدوين كبير
- ديسيبل
- المعاملات والرموز الرياضية في يونيكود
- أسماء الأعداد الكبيرة
- أسماء الأعداد الصغيرة
- الحس العددي
- قوى العشرة
- الترميز العلمي
- تتضمن رموز يونيكود للتوافق مع أنظمة CJK رموز وحدات النظام الدولي للوحدات (SI).
- التقييم (الجبر) ، وهو تعميم جبري لمصطلح "ترتيب الحجم".
- المقياس (أداة تحليلية)
مراجع
- ↑ "رتبة المقدار" . Wolfram MathWorld . تم الاسترجاع في 3 أغسطس 2024.
يُقال إن الكميتين A و B اللتين تقعان ضمن عامل 10 تقريبًا من بعضهما البعض "من نفس رتبة المقدار"، ويكتب A∼B.
- ↑ بريانز، باوس. "رتب الحجم" . مؤرشف من الأصل في 22 أغسطس 2018. تم الاسترجاع في 9 مايو 2013 .
- ↑ "رتب من حيث الحجم" . هيئة الإذاعة البريطانية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2024 .
- ↑ "رتبة المقدار" . وولفرام ماث وورلد . تم الاسترجاع في 3 يناير 2017.
يستخدم الفيزيائيون والمهندسون عبارة "رتبة المقدار" للإشارة إلى أصغر قوة للعدد عشرة اللازمة لتمثيل كمية ما.
- ↑ خبراء أريانت (10 مارس 2020). "العالم المادي والقياس". حزمة دراسية شاملة لاختبارات القوات الجوية الهندية لمجموعتي X وY عبر الإنترنت . منشورات أريانت الهند المحدودة. القسم 2، صفحة 5. ISBN 978-93-241-9317-9
يُكتب مقدار كمية فيزيائية، يُراد تحديد رتبتها، على الصورة
N
× 10، حيث
N
عدد بين 1 و10، و
x
عدد صحيح موجب أوسالب. إذا كان N مساويًا أو أصغر من
√1
× 10
= 3.16، فإن رتبة مقدار الكمية هي 10x
. أما إذا كان
N
أكبر من 3.16، فإن رتبة مقدار الكمية هي
10x
+
1
.
- ↑ Shaalaa.com. "أجب عن السؤال التالي. صف ما المقصود برتبة المقدار. - الفيزياء | Shaalaa.com" . www.shaalaa.com . تاريخ الاسترجاع: 4 يونيو 2023 .
- ↑ جيبني ، إليزابيث (2022). "كم عدد اليوتا بايت في الكيوتا بايت؟ أعداد هائلة تُطلق عليها أسماء جديدة" . مجلة نيتشر . doi : 10.1038/d41586-022-03747-9 . PMID 36400954. S2CID 253671538. تاريخ الاسترجاع: 20 نوفمبر 2022 .
- ↑ خبراء أريانت (10 مارس 2020). "العالم المادي والقياس". حزمة دراسية شاملة لاختبارات القوات الجوية الهندية لمجموعتي X وY عبر الإنترنت . منشورات أريانت الهند المحدودة. القسم 2، صفحة 5. ISBN 978-93-241-9317-9
يُكتب مقدار كمية فيزيائية، يُراد تحديد رتبتها، على الصورة
N
× 10، حيث
N
عدد بين 1 و10، و
x
عدد صحيح موجب أوسالب. إذا كان N مساويًا أو أصغر من
√1
× 10
= 3.16، فإن رتبة مقدار الكمية هي 10x
. أما إذا كان
N
أكبر من 3.16، فإن رتبة مقدار الكمية هي
10x
+
1
.
للمزيد من القراءة
- أسيموف، إسحاق ، مقياس الكون (1983).
روابط خارجية
- مقياس الكون 2: أداة تفاعلية من طول بلانك 10⁻³⁵ مترًا إلى حجم الكون 10²⁷ مترًا
- الكون – رحلة مصورة متعددة الأبعاد من العالم الصغير إلى العالم الكبير – من وكالة الطبيعة الرقمية
- قوى العدد 10 ، وهو رسم توضيحي متحرك يبدأ بمنظر لمجرة درب التبانة على مسافة 10 23 مترًا وينتهي بجزيئات دون ذرية على مسافة 10 −16 مترًا.
- ما هو رتبة المقدار؟
- مراتب من حيث الحجم
- الرياضيات الابتدائية
- المقاييس اللوغاريتمية للقياس
