Pituus

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee suuretta. Artikkeli pituushyppy käsittelee urheilulajia. Ihmisen pituudesta on erillinen artikkeli. Pituus tarkoittaa myös longitudia.
Osa artikkelisarjaa
Geometria
Dodecahedron.svg

Tasogeometria
Piste
Suora
Käyrä
Taso
Pinta
Pinta-ala
Pituus
Kulma
Trigonometria

Ympyrä
Ellipsi
Monikulmio
Kolmio
Nelikulmio
Suorakulmio
Neliö
Suunnikas
Neljäkäs
Puolisuunnikas

Avaruusgeometria
Tilavuus
Avaruuskappale
Pallo
Kartio
Lieriö
Särmiö
Suuntaissärmiö
Suorakulmainen särmiö
Säännöllinen monitahokas
Platonin kappale
Tetraedri
Heksaedri eli kuutio
Oktaedri
Dodekaedri
Ikosaedri
Keplerin–Poinsot'n kappale

Euklidinen geometria
Paralleeliaksiooma

Epäeuklidinen geometria
Hyperbolinen geometria
Elliptinen geometria

Analyyttinen geometria

Pituus (lat. longitudo, spatium; ’pituus’, ’matka’) on toisaalta fysiikan perussuure ja myös arkikielen esineen tai elollisen olion avaruudellista ulottuvuutta ilmaiseva sana. Erityisiä tiettyä pituutta merkitseviä termejä ovat muiden muassa leveys, korkeus ja syvyys. Fysiikassa, ja mittaamisessa yleensäkin, pituus merkitsee kahden pisteen välimatkaa suoraan tai tiettyä polkua pitkin mitattuna. Pituuden perusyksikkö SI-järjestelmässä on metri.

Perussuureena pituuden tunnus vaihtelee tilanteen mukaan, mutta yleisiä ovat muun muassa x, a, b, c, s, l, h,... Usein käytettävä s tulee sanasta "spatium"[1]. Usein käytetään tilanteen mukaan merkintöjä w sanasta "width" eli leveys, l sanasta "length" eli pituus ja h sanasta "height" eli korkeus. Sen sijaan x viittaa x-koordinaattiin.

Pituusyksikkö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

SI-järjestelmässä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pituuden yksikkö on metri [2], johon päädyttiin määrittämällä vuonna 1791 pohjoisnavan ja ekvaattorin välimatka 10 000 000 metriksi. Vaikka silloinen mittaus ei antanut aivan tarkkaa tulosta, käytetään ensimmäistä arviota edelleen, mutta se ilmoitetaan matkana, jona valo kulkee tyhjiössä ajassa 1/299 792 458 sekuntia.[3][4]

SI-järjestelmän rinnalle hyväksytyt pituuden lisäyksiköt[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Koska entisten järjestelmien käyttöaikana oli syntynyt runsaasti käytänteitä ja tietoa, hyväksyttiin SI-järjestelmän rinnalle arkipäivää helpottavia yksiköitä. Pituudessa tällaisia yksiköitä olivat [5]

Sen sijaan enää ei saa käyttää niin sanottuja CGS-yksiköitä tai muitakaan vakiintuneita pituusyksiköitä, joita olivat esimerkiksi [5]

  • 1 fermi = 1 fm
  • 1 μ = 1 mikron = 1 μm
  • 1 xu = 1 x yksikkö = 1,002 pm

Tähtitieteellisiä etäisyyksiä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vaikka astronominen yksikkö on hyväksytty SI-yksiköiden rinnalle, käytetään tähtitieteessä muitakin yksiköitä. Tutuimpia on valovuosi, joka on matka, jonka valo kulkee yhdessä vuodessa. Yksikköä käytetään kansanomaistamaan avaruuden etäisyyksiä.

Tähtitieteilijät käyttävät kuitenkin useimmin pitkillä etäisyyksillä yksikköä parsek.

  • 1 pc = 1 parsek = 3,085678·1016 m

Englantilais- ja amerikkalaisperäisiä mittoja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Tuuma on vanha Isossa-Britanniassa käytetty pituuden yksikkö (1 tuuma = 25,4 mm).
  • Jalka on vanha brittiläinen pituusmitta. Sitä käytetään myös ilmailussa lentokorkeuden mittayksikkönä. (1 jalka = 12 tuumaa = 30,48 cm)
  • Jaardi vastasi 3 jalkaa.

Vanhoja pituusmittoja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Linja (lat. linea = pellavalanka, luotinuora, viiva) on vanha suomalainen ja ruotsalainen pituusmitta, joka on ollut 1/12 tuumaa (= 2,06 mm), myöhemmin 1/10 desimaalituumaa (2,97 mm). Englantilainen linja on 1/10 tuumaa (2,54 mm) ja venäläinen 1/280 arsinaa (2,55 mm)
  • Kortteli (qvart, quarter, neljännes) = 1/2 jalkaa = 6 tuumaa = 14,8 cm
  • Kyynärä on matka kyynärpäästä keskisormenpäähän.
  • Vaaksa on peukalon ja keskisormen pään välinen etäisyys.[7]
  • Virsta on vanha venäläinen pituusmitta (1 066,80 m)
  • legua, pituusmitta (engl. league) eri lähteiden mukaan noin neljä englannin mailia eli 6 400 metriä) tai toisen tiedon mukaan kolme meripeninkulmaa eli 5,56 km tai 3,2 meripeninkulmaa eli 5 920 metriä. Legua on ollut käytössä Euroopassa ja Etelä-Amerikassa.

Perinnemittoja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Poronkusema on vanha lappalaisten käyttämä pituusmitta. Poronkusema on se matka, jonka ajoporoa voi ajaa virtsaamistaukojen välillä. Poro ei pysty virtsaamaan juostessaan, ja liian pitkä juoksuttaminen voi aiheuttaa halvaustilan. Maksimissaan poronkusema on 7,5 kilometriä.
  • Peninkulma tarkoittaa vanhimmassa merkityksessään penin eli koiran haukun kuulemaa eli pisintä kantamaa. Tämä on noin 10 kilometriä.

Mittaaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Yksinkertaisimmillaan pituuden mittavälineenä voidaan käyttää mittanauhaa, taittomittaa tai viivoitinta. Näillä voidaan mitata suoria etäisyyksiä noin millimetrin tarkkuudella.

Silmää erotuskykyä pienempien kohteiden mittaamiseen on kehitetty erilaisia mittavälineitä. Työntömitta ja mikrometriruuvi auttavat määrittämään lyhyitä etäisyyksiä millimetrin murto-osien tarkkuudella.

Merensyvyyttä voidaan mitata useallakin tavalla. Luotaamalla merenpohjan etäisyys langan ja punnuksen avulla ei enää ole soveltuva menetelmä, joka on syrjäytynyt kaikuluotauksen tieltä. Sukellusvene voi täydentää syvyysmittaustaan veden paineeseen perustuvalla painemittarilla. Sukeltajat käyttävät samaan periaatteeseen perustuvaa sukeltajankellooon. Myös lentokorkeutta voidaan mitata ilmanpaineen alvulla, vaikka matkustajalentokoneet hyödyntävät jo GPS-mittausta.

Vaativammissa mittauksissa käytetään interferometriaan perustuvia optisia mittavälineitä, kuten laseretäisyysmittari. Ennen yleinen kolmiomittaus on syrjäytynyt tarkempien menetelmien tieltä. Kolmiomittauksen piiriin voidaan lukea tykistön käyttämä etäisyysmittari. Edelleen kolmiomittausta käytetään tähtitieteessä, jonka mittauskohteet sijaitsevat hyvin kaukana.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Simons, Lennart: Fysiikka korkeakouluja varten. Porvoo: WSOY, 1963.
  • Eskola, Sisko Maria & Ketolainen, Pasi & Stenman, Folke: Fotoni - Fysiikka luonnontieteenä. lukion fysiikan oppikirja. Helsinki: Otava, 2004. ISBN 951-1-19640-5.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. K. A. Tsokos: Physics for The IB Diploma - 5th Edition, sivu 39; Cambridge University Press 2008; ISBN: 9780521708203
  2. Taylor, Barry N. & Thompson, Ambler (toim.): The International System of Units (SI), 2008, s.18
  3. Simons, Lennart:Fysiikka korkeakouluja varten, s.3-8
  4. Eskola & Ketolainen & Stenman: Fysiikka luonnontieteenä, s.32-37
  5. a b Taylor, Barry N. & Thompson, Ambler (toim.): Guide for the Use of the International System of Units (SI)), 2008, s.10
  6. Taylor, Barry N. & Thompson, Ambler (toim.): Guide for the Use of the International System of Units (SI)), 2008, s.9
  7. MOT Kielitoimiston sanakirja 2.0. Hakusana vaaksa. Kotimaisten kielten tutkimuskeskus ja Kielikone Oy, 2007.