קנה מידה

30%
📖שיעור
60 דקות

קנה מידה

בשיעור זה נלמד מהו קנה מידה, כיצד לקרוא קנה מידה מסוג 1:n, איך להמיר בין מידות בתרשים למציאות והחזרה, וכיצד לפתור בעיות רב-שלביות עם קנה מידה.

קנה מידה (Scale)

למה זה חשוב?

קנה מידה בחיים שלנו

קנה מידה משמש אותנו בהמון מצבים:

במפות וניווט:

  • מפת ישראל: 1 ס״מ על המפה = 50 ק״מ במציאות
  • קנה מידה: 1:5,000,000
  • איך מחשבים מרחק אמיתי בין תל אביב לאילת?

בארכיטקטורה ובנייה:

  • תכנית דירה בקנה מידה 1:100
  • קיר שנראה 5 ס״מ בתכנית
  • כמה הוא באמת? ס״מ = 5 מטר!

במודלים ודגמים:

  • מודל מטוס בקנה 1:72
  • אם המטוס האמיתי אורכו 36 מ׳, אורך המודל?
  • מטר = 50 ס״מ

במיפוי ומדידה:

  • שרטוט מגרש כדורגל לספר לימוד
  • המגרש האמיתי 100×70 מטר
  • בשרטוט: 10×7 ס״מ
  • קנה מידה: 1:1000

מה נלמד היום?

מטרות השיעור

  1. להבין מהו קנה מידה והפירוש של 1:n
  2. לקרוא קנה מידה ממפות, תכניות ושרטוטים
  3. להמיר מידות מתרשים למציאות (שרטוט → אמיתי)
  4. להמיר מידות ממציאות לתרשים (אמיתי → שרטוט)
  5. לטפל בהמרות יחידות (ס״מ ↔ מ׳ ↔ ק״מ)
  6. לחשב שטחים בקנה מידה
  7. לפתור בעיות רב-שלביות מהחיים האמיתיים

הגדרה: קנה מידה

מהו קנה מידה?

קנה מידה (Scale) הוא יחס בין מידות בשרטוט/מפה למידות במציאות.

סימון: 1:n (קוראים: "אחד ל-n")

משמעות:

  • 1 יחידה בשרטוט = n יחידות באותה במציאות
  • חשוב: צריך להשתמש באותן יחידות בשני הצדדים!

דוגמה: קנה מידה 1:100

  • 1 ס״מ בשרטוט = 100 ס״מ במציאות (= 1 מטר)
  • 1 מ׳ בשרטוט = 100 מ׳ במציאות
  • היחס תמיד 1:100 ללא תלות ביחידות!

קשר ליחס ישר:

  • קנה מידה הוא מקרה מיוחד של יחס ישר!
  • מציאות = קנה מידה × שרטוט

דוגמה מנחה

תכנית בית בקנה מידה 1:50:

  • חדר שנראה 6 ס״מ על 4 ס״מ בתכנית
  • מידות אמיתיות:
    • אורך: ס״מ = 3 מטר
    • רוחב: ס״מ = 2 מטר
  • החדר באמת: 3 מטר × 2 מטר

קריאת קנה מידה 1:n

כיצד לפרש קנה מידה?

קנה מידה 1:n אומר:

דרכים לחשוב על זה:

  1. הכפלה: מציאות = שרטוט × n
  2. חילוק: שרטוט = מציאות ÷ n
  3. יחידות זהות: 1 ס״מ בשרטוט = n ס״מ במציאות

דוגמאות נפוצות:

  • 1:10 – דגמים קטנים (משקפיים, כלים)
  • 1:100 – תוכניות בניה (דירות, בתים)
  • 1:1000 – שכונות, פארקים
  • 1:50,000 – מפות עיר
  • 1:5,000,000 – מפות מדינה

דוגמה מפורטת 1: המרה משרטוט למציאות

תכנית דירה בקנה מידה 1:75. קיר נראה 8 ס״מ בתכנית. מה אורכו האמיתי במטרים?

1

קריאת הנתונים

תכנית דירה בקנה מידה 1:75. קיר נראה 8 ס״מ בתכנית. מה אורכו האמיתי?
בדיקה מהירה

מה משמעות קנה המידה 1:50?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם


המרות: שרטוט ↔ מציאות

שני כיוונים - שתי פעולות!

שרטוט → מציאות (הגדלה):

  • מציאות = שרטוט × n
  • הכפל בגורם קנה המידה
  • דוגמה: 1:100, שרטוט 5 ס״מ → מציאות ס״מ

מציאות → שרטוט (הקטנה):

  • שרטוט = מציאות ÷ n
  • חלק בגורם קנה המידה
  • דוגמה: 1:100, מציאות 500 ס״מ → שרטוט ס״מ

טריק זיכרון:

  • מתרשים קטן לדבר גדול? הכפל!
  • מדבר גדול לתרשים קטן? חלק!

דוגמה מפורטת 2: המרה ממציאות לשרטוט

מגרש כדורגל אורכו 100 מטר. רוצים לשרטט אותו בקנה מידה 1:500. כמה ס״מ יהיה אורך השרטוט?

1

קריאת הבעיה

מגרש כדורגל אורכו 100 מטר. רוצים לשרטט אותו בקנה 1:500. כמה ס״מ יהיה השרטוט?
תשובה מספרית

על תוכנית בקנה מידה 1:100, קיר מצויר באורך 4 ס״מ. מה אורך הקיר האמיתי בס״מ?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

טעות נפוצה: טעות נפוצה 1: בלבול בכיוון ההמרה (כפל במקום חילוק או להיפך)

טעות נפוצה: קנה 1:200. שרטוט 3 ס״מ. מציאות = ס״מ? ❌

נכון: שרטוט→מציאות, לכן הכפל: ס״מ = 6 מ׳ ✓

עזרים:

  • שרטוט קטן ← צריך להפוך גדולהכפל
  • מציאות גדולה ← צריך להפוך קטנהחלק

למה זה קורה?

תלמידים מבלבלים מתי להכפיל ומתי לחלק!

איך מתקנים?

זכרו: שרטוט→מציאות=הכפל (מקטן לגדול). מציאות→שרטוט=חילוק (מגדול לקטן)!

המרות יחידות (ס״מ ↔ מ׳ ↔ ק״מ)

המרות יחידות חשובות

יחידות אורך:

  • 1 מטר (מ׳) = 100 ס״מ
  • 1 ק״מ = 1000 מטר = 100,000 ס״מ

כיוון המרה:

  • קטן → גדול (ס״מ→מ׳→ק״מ): חלק

    • ס״מ → מ׳: חלק ב-100
    • מ׳ → ק״מ: חלק ב-1000
    • ס״מ → ק״מ: חלק ב-100,000
  • גדול → קטן (ק״מ→מ׳→ס״מ): כפל

    • ק״מ → מ׳: כפל ב-1000
    • מ׳ → ס״מ: כפל ב-100
    • ק״מ → ס״מ: כפל ב-100,000

טיפ חשוב: ברוב בעיות קנה מידה, עבדו בס״מ בלבד - המירו הכל לס״מ לפני החישוב!

דוגמה מפורטת 3: קנה מידה עם המרות יחידות

מפה בקנה מידה 1:50,000. המרחק בין שתי ערים הוא 3.5 ס״מ במפה. מה המרחק האמיתי בק״מ?

1

קריאת הבעיה

מפה בקנה 1:50,000. מרחק בין שתי ערים הוא 3.5 ס״מ במפה. מה המרחק האמיתי בק״מ?
נכון או לא נכון

אם קנה המידה הוא 1:200, אז המרחק במציאות גדול פי 200 מהמרחק על התוכנית. נכון או לא נכון?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

טעות נפוצה: טעות נפוצה 2: שכחת המרת יחידות לפני חישוב קנה מידה

טעות: קנה 1:1000. מציאות: 2 מטר. שרטוט = מטר? ❌

נכון:

  1. המירו תחילה: 2 מטר = 200 ס״מ
  2. חשבו: ס״מ ✓

או: אם עובדים במטרים, צריך גם קנה מידה במטרים: 1:1000 זה , אז מ׳ = 0.2 ס״מ ✓

למה זה קורה?

תלמידים לפעמים מכפילים/מחלקים בקנה מידה עם יחידות שונות בשני הצדדים!

איך מתקנים?

תמיד המירו לאותן יחידות (בד״כ ס״מ) לפני כל חישוב קנה מידה!

שטחים בקנה מידה

שטח ≠ אורך!

כלל חשוב: כאשר עוברים מקנה מידה לשטח, צריך להעלות בחזקה!

קנה מידה 1:n אומר:

  • אורכים: פקטור n
  • שטחים: פקטור
  • נפחים: פקטור

דוגמה:

  • קנה 1:10
  • אורך אמיתי פי 10 מהשרטוט
  • שטח אמיתי פי מהשרטוט!

למה? כי שטח = אורך × רוחב, ושניהם מוכפלים ב-n!

דוגמה מפורטת 4: שטח בקנה מידה

תכנית בקנה מידה 1:200. חדר נראה 3 ס״מ × 4 ס״מ בתכנית. מה שטחו האמיתי במ״ר?

1

קריאת הבעיה

תכנית בקנה 1:200. חדר נראה 3 ס״מ ×4\times 4 ס״מ בתכנית. מה שטחו האמיתי במ״ר?
תשובה מספרית

על מפה בקנה מידה 1:1000, מרחק בין שתי נקודות הוא 3 ס״מ. מה המרחק האמיתי בס״מ?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

טעות נפוצה: טעות נפוצה 3: שימוש בקנה מידה רגיל (n) לשטחים במקום n2n^{2}

טעות: קנה 1:100. שטח בשרטוט 5 ס״מ². שטח אמיתי = ס״מ²? ❌

נכון: שטח אמיתי = ס״מ² = 5 מ״ר ✓

הסבר: שטח = אורך × רוחב. שניהם מוכפלים ב-100, לכן השטח מוכפל ב-!

למה זה קורה?

תלמידים שוכחים שקנה מידה משפיע פי שניים על שטח (כי יש שני מימדים)!

איך מתקנים?

לשטחים: הכפילו קנה המידה בעצמו (n2)(n^{2})! או: המירו כל צלע בנפרד ואז חשבו שטח.

בעיות רב-שלביות

דוגמה מפורטת 5: בעיה רב-שלבית עם מפה

במפה בקנה מידה 1:25,000, ריבוע נראה בצלעות 8 ס״מ. מה שטח השטח האמיתי בק״מ²?

1

קריאת הבעיה

במפה בקנה 1:25,000, ריבוע נראה בצלעות 8 ס״מ. מה שטח השטח האמיתי בק״מ2^{2}?
בדיקה מהירה

חדר אמיתי באורך 500 ס״מ מצויר על תוכנית בקנה מידה 1:50. מה אורכו על התוכנית?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

דוגמה מפורטת 6: בעיה הפוכה - מציאת קנה מידה

מבנה באורך 60 מטר מצויר באורך 12 ס״מ. מהו קנה המידה?

1

קריאת הבעיה

מבנה באורך 60 מ׳ מצויר באורך 12 ס״מ. מה קנה המידה?
תשובה מספרית

על תוכנית בקנה מידה 1:25, חלון מצויר ברוחב 8 ס״מ. מה רוחב החלון האמיתי בס״מ?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

דוגמה מפורטת 7: בעיה מורכבת - תכנון מפה

רוצים לשרטט מפה של פארק מלבני: 800 מ׳ × 600 מ׳ על דף A4 (21×29.7 ס״מ). איזה קנה מידה מינימלי נצטרך?

1

קריאת הבעיה

רוצים לשרטט מפה של פארק בצורת מלבן: 800 מ׳ ×600\times 600 מ׳. יש דף A4(21×29.7A4 (21 \times 29.7 ס״מ). איזה קנה מידה מינימלי נצטרך?
נכון או לא נכון

ככל שהמספר בקנה המידה גדול יותר (לדוגמה 1:10000 לעומת 1:100), כך התוכנית מפורטת יותר. נכון או לא נכון?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

טעות נפוצה: טעות נפוצה 4: כתיבת קנה מידה בסדר הפוך (n:1 במקום 1:n)

טעות: שרטוט 2 ס״מ, מציאות 100 ס״מ. קנה מידה: 100:2 = 50:1? ❌

נכון: קנה מידה = שרטוט:מציאות = 2:100 = 1:50

זכרו: המספר 1 תמיד בצד שמאל בקנה מידה, מייצג את השרטוט!

למה זה קורה?

תלמידים לפעמים כותבים את היחס הגדול:הקטן במקום שרטוט:מציאות!

איך מתקנים?

קנה מידה תמיד נכתב שרטוט:מציאות, כלומר תמיד 1:n(11:n (1 הוא השרטוט, n הוא המציאות)!

תרגול נוסף

תשובה מספרית

על מפה בקנה מידה 1:5000, מרחק הוא 2 ס״מ. מה המרחק האמיתי במטרים?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

טעות נפוצה: טעות נפוצה 5: בלבול בין קנה מידה גדול לקנה מידה קטן

הבנה:

  • 1:100קנה גדול (1 ס״מ = 1 מ׳ בלבד) – הרבה פרטים, שטח קטן
  • 1:1,000,000קנה קטן (1 ס״מ = 10 ק״מ!) – מעט פרטים, שטח ענק

דוגמה:

  • מפת עיר: 1:10,000 (קנה גדול) – רואים רחובות
  • מפת מדינה: 1:1,000,000 (קנה קטן) – רואים ערים גדולות בלבד

כלל אצבע: ככל ש-n גדל, קנה המידה קטן (כיסוי שטח גדול יותר, פחות פרטים).

למה זה קורה?

1:100 גדול יותר או 1:1000? תלמידים מתבלבלים!

איך מתקנים?

קנה מידה 'גדול' = מספר n קטן (יותר פרטים, זום IN). קנה מידה 'קטן=n' = n גדול (פחות פרטים, זום OUT)!

טעות נפוצה: טעות נפוצה 6: חישוב קנה מידה בלי לפשט לצורה 1:n

טעות: שרטוט 4 ס״מ, מציאות 200 ס״מ. קנה מידה: 4:200? ❌ (לא בצורה סטנדרטית)

נכון: 4:200 = 1:50 (חילקנו את שני הצדדים ב-4) ✓

תמיד כתבו קנה מידה בצורה 1:n!

למה זה קורה?

תלמידים כותבים 3:150 במקום 1:50!

איך מתקנים?

תמיד פשטו את היחס כך שבצד שמאל יהיה 1! חלקו את שני הצדדים במספר שבצד שמאל.

טעות נפוצה: טעות נפוצה 7: שימוש ביחידות שונות בשני צידי הקנה מידה

טעות נפוצה: "במפה: 1 ס״מ מייצג 2 ק״מ. קנה מידה: 1:2?" ❌

נכון:

  1. המירו: 2 ק״מ = 200,000 ס״מ
  2. קנה מידה: 1:200,000

יחידות חייבות להיות זהות בשני הצדדים!

למה זה קורה?

תלמידים לפעמים חושבים: 1 ס״מ במפה =5= 5 ק״מ במציאות, אז קנה מידה 1:5? ❌

איך מתקנים?

קנה מידה חייב להשתמש באותן יחידות! 1 ס״מ =5= 5 ק״מ =500,000= 500{,}000 ס״מ → קנה 1:500,000!

טעות נפוצה: טעות נפוצה 8: שכחת להעלות בריבוע לשטח או בחזקה 3 לנפח

דוגמאות נפוצות:

  1. שטח: קנה 1:20. שטח בשרטוט 10 ס״מ².

    • טעות: שטח אמיתי = ס״מ²? ❌
    • נכון: שטח אמיתי = ס״מ² ✓
  2. נפח: דגם קופסה בקנה 1:10. נפח הדגם 50 ס״מ³.

    • טעות: נפח אמיתי = ס״מ³? ❌
    • נכון: נפח אמיתי = ס״מ³ ✓

כלל: d מימדים → גורם

למה זה קורה?

תלמידים מיישמים את אותו קנה מידה לשטח ולנפח כמו לאורך!

איך מתקנים?

אורך: ×n\times n, שטח: ×n2\times n^{2}, נפח: ×n3\times n^{3}. זכרו את החזקות!

טעות נפוצה: טעות נפוצה 9: אי-הבנה של 'קנה מידה טבעי 1:1'

דוגמאות לקנה 1:1:

  • ציור של עפרון באורך אמיתי (15 ס״מ בציור = 15 ס״מ באמת)
  • תבנית תפירה בגודל אמיתי
  • מדבקה שמדביקים על קיר

זה לא אומר "אין קנה מידה", זה אומר קנה מידה 1:1!

למה זה קורה?

מה פירוש 1:1? תלמידים חושבים שזה לא הגיוני!

איך מתקנים?

קנה 1:1 אומר: שרטוט באותו גודל כמו במציאות!(fullsize! (full-size, לא מוקטן ולא מוגדל)

טעות נפוצה: טעות נפוצה 10: הנחה שקנה מידה תמיד מקטין

דוגמאות להגדלה:

  • תרשים חיידק בקנה 1000:1 (החיידק נראה פי 1000 יותר גדול)
  • מיקרוסקופ: 400:1
  • מפת אתר ארכיאולוגי קטן: 10:1

בצורה סטנדרטית: אם רוצים להגדיל פי 10, כותבים 10:1 (לא 1:0.1)

למה זה קורה?

קנה מידה יכול גם להגדיל! למשל, תרשים של חיידק.

איך מתקנים?

קנה מידה יכול להיות גם 10:1, 100:1 וכו׳ (הגדלה). אז n<1(n < 1 (או כותבים הפוך)!

טעות נפוצה: טעות נפוצה 11: חישוב היקף במקום שטח או להיפך

דוגמה: חדר בתכנית: 4 ס״מ × 3 ס״מ. קנה 1:100.

  • שטח בתכנית: ס״מ²

  • שטח אמיתי: ס״מ² = 12 מ״ר ✓

  • היקף בתכנית: 2(4+3) = 14 ס״מ

  • היקף אמיתי: ס״מ = 14 מ׳ ✓ (לא פי 100²!)

היקף הוא אורך (פי n), לא שטח (פי n²)!

למה זה קורה?

תלמידים מבלבלים בין היקף (סכום צלעות) לשטח (אורך × רוחב)!

איך מתקנים?

היקף = סכום כל הצלעות (יחידות אורך). שטח = אורך × רוחב (יחידות ריבועיות)!

טעות נפוצה: טעות נפוצה 12: שכחת המרת תוצאה סופית ליחידות שהתבקשו

דוגמה לטעות: "מה אורך החדר במטרים?" חישוב: ס״מ. טעות: תשובה: 1000 ✗ (שכחו להמיר!) נכון: 1000 ס״מ = 10 מטר ✓

תמיד בדקו: האם התשובה באותן יחידות שהשאלה ביקשה?

למה זה קורה?

תלמידים מחשבים נכון אבל שוכחים להמיר ס״מ למ׳ או למ״ר בסוף!

איך מתקנים?

תמיד קראו את השאלה שוב בסוף: באיזו יחידה מבקשים את התשובה? ס״מ, מ׳, ק״מ, מ״ר?

טעות נפוצה: טעות נפוצה 13: חישוב שטח עיגול בקנה מידה בלי להעלות רדיוס בריבוע

דוגמה: עיגול בשרטוט: רדיוס 2 ס״מ. קנה 1:50.

  • רדיוס אמיתי: ס״מ = 1 מ׳
  • שטח אמיתי: מ״ר ≈ 3.14 מ״ר ✓

טעות נפוצה: לחשב שטח בשרטוט ( ס״מ²) ואז להכפיל רק ב-50 (במקום 50²). זה יתן תשובה שגויה!

נכון: שטח בשרטוט × = ס״מ² = מ״ר ✓

למה זה קורה?

שטח עיגול =πr2= \pi r^{2}. צריך להמיר r תחילה, ואז להעלות בריבוע!

איך מתקנים?

עיגול בקנה מידה: המירו רדיוס rreal=rdrawing×n→ r_real = r_drawing \times n, ואז שטח =π(rreal)2= \pi (r_real)^{2}!

טעות נפוצה: טעות נפוצה 14: הנחה שכל השרטוט באותו קנה מידה

דוגמה: במפת עיר יכול להיות:

  • מפה כללית בקנה 1:20,000
  • זום על צומת מרכזי בקנה 1:2,000 (פרטים יותר)

תמיד בדקו איזה קנה מידה מתייחס לחלק שאתם מחשבים!

למה זה קורה?

לפעמים במפות יש אזורים בקנה שונה (זום), או תרשים הגדלה!

איך מתקנים?

תמיד קראו את קנה המידה ליד כל חלק בשרטוט! לא להניח שכל המפה באותו קנה.

סיכום

קנה מידה 1:n1:n

  • יחידה אחת בשרטוט = n יחידות במציאות.
  • שרטוט → מציאות: כופלים ב-n; מציאות → שרטוט: מחלקים ב-n.
  • שטח: פקטור ; נפח: פקטור — לא פי n!
  • יחידות לפני חישוב: 1 מ׳ = 100 ס״מ; 1 ק״מ = 1000 מ׳ = 100,000 ס״מ.

שימו לב

עובדים תמיד באותן יחידות (מומלץ ס״מ), ומפשטים כל קנה מידה לצורה 1:n.

מזל טוב — סיימתם! בשיעור הבא: יחס הפוך. 🎉

תרגול