Kartta on pienennetty kuva alueesta, siinä muodot ovat samat kuin todellisuudessa, mutta koko on erilainen. Jotta kartalta pystyttäisiin määrittämään välimatkan todellinen pituus, on siitä löydyttävä tiedot käytetystä mittakaavasta. Jos taas halutaan tutkia tarkemmin esimerkiksi pieneliöiden yksityiskohtia, kuviosta tehdään suurennos. Pienentäminen ja suurentaminen ovat yhdenmuotoisuuskuvauksia, niissä kuvion muoto säilyy, mutta koko muuttuu.
Yhdenmuotoisten kuvioiden vastinsivujen suhdetta kutsutaan yhdenmuotoisuussuhteeksi eli mittakaavaksi.
Mittakaava ilmaistaan tavallisesti muodossa, jossa edellinen tai jälkimmäinen jäsen on yksi. Pienennöksissä suhdetta ilmaisevan kaksoispisteen edessä on ykkönen. Suurennoksissa puolestaan ykkönen on mittakaavan merkinnässä kaksoispisteen jäljessä.
Koska mittakaava on suhdeluku, jolla ei ole yksikköä, voidaan tarkasteluyksiköt valita vapaasti. Suhteeseen on kuitenkin sijoitettava luvut samoissa yksiköissä. Esimerkiksi kartan mittakaava 1 : 1000 voidaan tulkita siten, että 1 m kartalla vastaa 1000 m luonnossa tai 1 mm kartalla vastaa 1000 mm luonnossa. Senttimetrit ovat kuitenkin yleensä kartalla käytännöllisimpiä.
Esimerkki 1.
Helsingin opaskartta on tehty mittakaavassa 1 : 20 000. Matka eduskuntatalolta presidentin linnaan Mannerheimintietä ja Esplanadia pitkin on kartalta mitattuna 8 cm. Kuinka pitkä matka on todellisuudessa?
Ratkaisu:
Suhde 1 : 20 000 tarkoittaa, että yhden senttimetrin matka kartalla vastaa luonnossa 20 000 cm:n matkaa. 8 cm:n matka kartalla on tällöin luonnossa .
Vastaus: Matka on 1,6 km pitkä.
Esimerkki 2.
Lasketaan muurahaisen todellinen koko, kun kuva on mittakaavassa 6 : 1.
Muurahaisen keskiosan pituus kuvassa on 20 mm. Todellinen pituus saadaan verrannon avulla.
Esimerkki 3.
Kolmiot ABC ja A´B´C´ ovat yhdenmuotoiset. Mikä on käytetty mittakaava ja kolmion A’B’C korkeus?
Ratkaisu:
Mittakaava on vastinsivujen suhde AB : A’B’ = 9,0 cm : 3,0 cm = 3 : 1
Koska vastinsivujen suhde säilyy samana, voidaan muodostaa verranto korkeuden ratkaisemiseksi.
Vastaus: Mittakaava on 3 : 1 ja pienemmän kolmion korkeus on 2,0 cm.
Avoin matematiikka 8Osio 3: Tasogeometriaa5.6.2014