دقة قياس الطول وما دقة قياس الحجم
الباب الأول : الكميات الفيزيائية ووحدات القياس
الفصل الأول : القياس الفيزيائي
القياس : هو عملية مقارنة كمية مجهولة بكمية أخري من نوعها (تسمي وحدة القياس) لمعرفة عدد مرات احتواء الأولي علي الثانية .
ما أهمية القياس : تحول مشاهدتنا إلي مقادير كمية يمكن التعبير عنها بواسطة الأرقام .
مثل شخص درجة حرارته مرتفعة (تعبير غير دقيق) ,, شخص درجة حرارته 40 oC (تعبير دقيق)
ما أمثلة الكميات الفيزيائية
كل ما يمكن قياسه يطلق علية كمية فيزيائية مثل الطول – الوزن – ضغط الدم – معدل دقات القلب – درجة الحرارة – تحليل الدم ( مستوي الحديد بالدم – الكولسترول ) – الكتلة – الزمن – الطول – الحجم .
العناصر الرئيسية للقياس
1 – الكميات الفيزيائية المراد قياسها ( كقياس طول منضدة) (كقياس كتلة شيء)
2 – أدوات القياس اللازمة ( كالمتر الشريطي) (الميزان المعتاد)
3 – وحدات القياس المستخدمة (الوحدات المعيارية) (كالمتر) (كالكيلوجرام)
أولا : الكميات الفيزيائية :
تقسيم الكميات الفيزيائيةالكميات الفيزيائية الأساسيةالكميات الفيزيائية المشتقةهي الكميات الفيزيائية التي لا تعرف (لا يمكن استنتاج أحداها) بدلالة كميات فيزيائية أخري مثل : الطول – الكتلة - الزمن – درجة الحرارة – الشحنة الكهربيةهي كميات فيزيائية تعرف (يمكن اشتقاقها) بدلالة الكميات الفيزيائية الأساسية مثل السرعة - العجلة – الحجم - الشغل - القدرة – الطاقة - القوة
مثال لكمية فيزيائية مشتقة ( الحجم وهو كمية فيزيائية تشتق من الطول)
حجم متوازي المستطيلات : الطول × العرض × الارتفاع Vol = L1 × L2 × L3
الأنظمة التي تحدد الكميات الفيزيائية الأساسية ووحدات قياسها
وحدات القياسالكمية الأساسيةالنظام الفرنسي (جاوس)(C.G.S)النظام البريطاني(F.P.S)النظام المتري المعاصر (الدولي)(M.K.S)الطولالسنتيمتر (cm)القدمالمتر (m)الكتلةالجرام (gm)الباوند (450 gm)الكيلوجرام (kg)الزمنالثانية (s)الثانيةالثانية (s)
المعادلة الرياضية : صورة مختصرة لتوصيف فيزيائي .
لاحظ أن : يتم التعبير عن الكميات الفيزيائية وعلاقتها ببعضها بالمعادلات الرياضية (تكامل الفيزياء مع الرياضيات)
خواص المعادلة الرياضية
لكل معادلة مدلول معين يسمي بالمعني الفيزيائي .
النظام الدولي للوحدات
الكمية الفيزيائيةالوحدة في النظام الدوليالكمية الفيزيائيةالوحدة في النظام الدوليشدة التيار الكهربيأمبير (A)شدة الإضاءةكانديلا (cd)درجة الحرارة المطلقةكلفن (K)الزاوية المسطحةراديان Radianكمية المادة مول (mol)الزاوية المجسمةاسترديان Steradian
ثانياً : أدوات القياس
لاحظ أن : اتخذ الإنسان من أجزاء جسمه ومن الظواهر الطبيعية وسائل للقياس مثل
مقياس للطول : الذراع – كف اليد
مقياس للزمن : شروق وغروب الشمس – دورة القمر
بعض أدوات القياس قديما وحديثاً
مقياس للطولالشريط المتري – المسطرة – القدمة ذات الورنية - الميكرومترمقياس للكتلةميزان روماني – ميزان ذو الكفتين – ميزان ذو الكفة الواحدة – ميزان رقميمقياس للزمنساعة رملية – ساعة البندول – ساعة الإيقاف – ساعة رقمية
ثالثاً : الوحدات المعيارية
هي وحدات القياس المتفق عليها عالمياً والمستخدمة في النظام الدولي للوحدات
فتتحدد أي كمية طبيعية بعاملين اثنين هما العدد والوحدة . أي أنه لا يمكن ذكر أعداد أو أرقام مجردة دون تحديد الوحدة التي تقاس بها تلك الكمية.
علل : يبحث العلماء علي المعيار الأكثر دقة لقياس الكمية الفيزيائية .
((1)) المتر العياري : (معيار الطول) أول من استخدمه كمعيار للطول الفرنسيون
هو المسافة بين علامتين محفورتين عند نهايتي ساق من سبيكة من البلاتين - الأيريديوم محفوظة عند درجة الصفر سلزيوس في الكتب الدولي للموازين والمقاييس بالقرب من باريس .
علل : لماذا لا يستخدم الزجاج بدلاً من سبيكة البلاتين – الأيريديوم كوحدة عيارية لقياس الطول.
دقة قياس الطول وما دقة قياس الحجم
