كيفية مقارنة كمية مجهولة بكمية قياسية ماذا تسمى حيث أنها من المفاهيم الفيزيائية الأساسية التي لا يمكن الاستغناء عنها في جميع تطبيقات هذا العلم الذي يعتبر من العلوم الهامة التي ساهمت بشكل فعال في صنع نقلة نوعية في حياة الإنسان، حيث تغلغل هذا العلم في مختلف جوانب الحياة بشكل واضح جداً، وترك أثراً كبيراً فيها، وكان له دور فعال في تطوير الحياة وإطلاق العديد من التطبيقات التي تساهم في تسهيلها. ذلك، لذلك نجد كيفية مقارنة كمية مجهولة بكمية قياسية أخرى، ماذا تسمى.
يعتبر مفهوم القياس من المفاهيم التي تسلط الضوء على الكثير من الأبعاد التي يتضمنها علم الفيزياء، حيث لا يمكن إغفال هذا المفهوم، كما لا يمكن إغفال أهميته الكبيرة جداً. يشير مفهوم القياس إلى المقارنة بين كميتين، بحيث تكون الكمية الأولى كمية مجهولة، أما الكمية الثانية فهي كمية قياسية ومعروفة، ويتم القياس من خلال مجموعة مختلفة من الأدوات.
ما هو تعريف القياس؟
الحديث عن الفيزياء يعني الحديث عن علم حافل بالكثير من المعرفة والمعلومات التي غيرت مفاهيم العلوم الأخرى التي عرفها الإنسان، حيث استطاع هذا العلم أن يغير الاتجاه الذي تسير فيه البشرية، كما ساهم في ازدهار المجتمعات. وأصبح التطور والازدهار الذي ميز المجتمعات هو المقياس الأساسي له. انطلاقاً من ازدهار العلوم ومنها الفيزياء، وفي هذا السياق نتعرف على ما هو تعريف القياس:
- القياس يعبر عن مقارنة كمية مجهولة بمعيار آخر.
- وهو أيضًا وصف للأحداث أو الأشياء أو أشياء كثيرة بالأرقام.
- ومن خلال القياس، تتم مقارنة الأشياء أو الأحداث مع بعضها البعض.
- ولذلك فإن علم القياس هو الأساس الذي تعتمد عليه العديد من المجالات العلمية.
- كما يتم الاعتماد على كمية محددة للقياس، وهذه الكمية هي الكمية القياسية.
- وبالإضافة إلى ذلك، يتم القياس بين كميتين لهما نفس وحدات القياس.
- وبالتالي لا يمكن مقارنة كمية بكمية أخرى إذا كان لكل منها وحدة قياس خاصة بها.
ما هي أنواع القياس؟
هناك أنواع عديدة للقياس، والسبب وراء هذا التنوع يكمن في تنوع البيانات التي يتم قياسها. ويمكن القول أن هذه البيانات تعبر عن القياسات التي تم إجراؤها أو الملاحظات التي تم إجراؤها. وتأتي هذه البيانات في جزأين، وهما كما يلي:
البيانات النوعية
- يعبر هذا المفهوم عن معلومات حول السمات.
- كما لا يمكن قياس هذه البيانات.
- لذلك، البيانات النوعية هي بيانات وصفية ونصية.
- وأهم الأمثلة هي:
- لون عين الشخص .
- نوع السيارة التي يقودها.
- لون شعر الإنسان.
البيانات الكمية
- تشير هذه البيانات إلى بيانات رقمية أو قياسية.
- يتم قياس هذه البيانات أيضًا على عكس البيانات النوعية.
- بالإضافة إلى ذلك، يشير مفهوم البيانات الكمية إلى المعلومات التي يتم حسابها.
- وأهم الأمثلة على هذه البيانات هي:
- مسافة.
- سرعة.
- ارتفاع.
- الوزن.
أنظر أيضا:
ما هي طرق القياس؟
هناك العديد من الطرق التي يتم من خلالها قياس المواد ومقارنتها مع بعضها البعض، وتختلف هذه الطرق بشكل كبير، ولكل طريقة آلية محددة يتم من خلالها قياس الكميات ومقارنتها. وأهم هذه الأساليب ما يلي:
| طريقة القياس | مفهومها |
| طريقة القياس المباشر | وتعتبر هذه الطريقة من أبسط طرق القياس، كما أنها تستخدم معايير معروفة |
| طريقة القياس غير المباشرة | وفي هذه الطريقة يتم قياس قيمة الكمية المراد قياسها عن طريق قياس الكميات المرتبطة بها أيضًا. وأهم الأمثلة هي: قياس الزاوية باستخدام شريط الجيب. |
| الطريقة المطلقة | تعتمد هذه الطريقة على قياس الكميات الأساسية التي تستخدم لتحديد الكمية |
| طريقة المقارنة | في هذه الطريقة، تتم مقارنة قيمة الكمية المراد قياسها بالقيمة المعروفة لنفس الكمية |
| طريقة التحويل | ويتم القياس عن طريق المقارنة المباشرة، مثل تحديد الكتلة باستخدام الميزان |
| طريقة الفرصة | وهي طريقة قياس تفاضلية يتم فيها تحديد فرق بسيط جداً بين قيمة الكمية المراد قياسها والمرجع |
| طريقة الانحراف | يتم فيها الإشارة إلى قيمة الكمية المراد قياسها مباشرة عن طريق انحراف المؤشر على مقياس معاير |
| طريقة تكميلية | ويعتمد ذلك على دمج قيمة الكمية المراد قياسها مع قيمة معروفة لنفس الكمية |
| طريقة الاستبدال | يتم استبدال قيمة الكمية المراد قياسها بقيمة معروفة لنفس الكمية |
ما هي وحدات القياس؟
وحدات القياس تعبر عن الوحدات التي يتم من خلالها التعبير عن الكميات الفيزيائية المختلفة. بعض هذه الوحدات قياسية والبعض الآخر غير قياسي. أما الوحدات غير القياسية، فهي التي استخدمت منذ القدم، مثل: البوصة، والإصبع، والخطوة. تنقسم وحدات القياس إلى نوعين أساسيين::
النظام الدولي للوحدات SI
- ويعتبر هذا النظام من الأنظمة الشائعة الاستخدام بكثرة.
- ويستخدم أيضا في:
- العلوم والصناعة والطب والتجارة وجميع المجالات.
- بالإضافة إلى كونه نظامًا موحدًا عالميًا لوحدات القياس.
- تم بناء هذا النظام على سبع وحدات أساسية:
- جرام لكل كتلة أو وزن.
- الثانية للوقت.
- كلفن أو درجة الحرارة المئوية.
- أمبير للتيار الكهربائي.
- المول من كمية المادة .
- الشمعدانات أو الشمعدانات لشدة الإضاءة.
- متر للمسافة.
النظام الإمبراطوري
- ويعتبر هذا النظام من الأنظمة الأقل شيوعاً.
- حيث يتم استخدامه في:
- المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية.
- كما يضم مجموعة من الوحدات المختلفة مثل:
- جالون، قدم، ميل، ياردة وجنيه.
أنظر أيضا:
وحدات القياس الأساسية
تم الاعتماد على مجموعة من وحدات القياس الأساسية في النظام المتري أو النظام الدولي الذي يتم الاعتماد عليه في مختلف دول العالم. تُستخدم هذه الوحدات لقياس الطول أو الكتلة أو الوقت أو درجة الحرارة. وفي هذا السياق يمكننا أن نرى هذه الوحدات:
الوحدة الأساسية للطول
- يتم قياس الطول في النظام المتري بالأمتار.
- المتر هو أيضًا الوحدة الأساسية لقياس الطول.
- وبالإضافة إلى ذلك، يعرف المقياس بأنه:
- المسافة التي يقطعها الضوء في الفضاء الفارغ خلال زمن يساوي 1/299792458 ثانية.
الوحدة الأساسية للكتلة
- يتم قياس الكتلة في النظام الدولي باستخدام وحدة الكيلوجرام.
- وتعتبر هذه الوحدة أيضًا الوحدة الأساسية لقياس الكتلة.
- يتم تعريف الكيلوجرام القياسي أيضًا على النحو التالي:
- الكتلة القياسية تساوي الكتلة القياسية من البلاتين.
- وتوجد هذه الكتلة أيضًا في المكتب الدولي للوزن والقياس بالقرب من العاصمة الفرنسية باريس.
الوحدة الأساسية لقياس الزمن
- ويقاس الزمن بالنظام المتري أو الدولي بدلالة الثانية.
- وتعتبر هذه الوحدة هي الوحدة الأساسية في ذلك النظام وتستخدم لقياس الوقت.
- والثاني معروف أيضًا بـ:
- الفترة الزمنية اللازمة لإنتاج 9,192,631,770 دورة ذبذبية إشعاعية.
- ينبعث عند الانتقال بين المستوى متناهية الصغر لذرة السيزيوم 133.
وحدة درجة الحرارة الأساسية
- يتم قياس درجة الحرارة في النظام المتري باستخدام كلفن.
- كما تعتبر وحدة الكلفن وحدة أساسية لقياس درجة الحرارة.
- يتم تعريف كلفن أيضًا على النحو التالي:
- 1\273.16 جزء من درجة الحرارة الثرموديناميكية للنقطة الثلاثية للماء.
أنظر أيضا:
كيفية مقارنة كمية مجهولة بكمية قياسية أخرى. ماذا يطلق عليه؟ ويعتبر هذا المفهوم مفهوما ضروريا في الفيزياء. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في مختلف العلوم الأخرى.