نقدم لكم دراسة حول القياس لتعريف أهم أدواته، وإذا نظرنا إلى مفهوم القياس، سنجد أنه عملية تتضمن مقارنة الأعداد من خلال الكميات الفيزيائية، وهي تقنية تعتمد على استخدام بعض الأساليب لقياس قيم فيزيائية محددة مثل الوقت أو الضغط الكهربائي أو الوزن.
يستخدم القياس في الفيزياء والرياضيات على حد سواء، حيث يعتبر ذو أهمية كبيرة في تحديد قيم الفيزيائيات المختلفة، وكانت الوحدات الزمنية والطولية والسرعة والتيار الكهربائي وغيرها بحاجة إلى أدوات قياس، وسنتعرف من خلال الموسوعة على هذه الأدوات وأهم وحداتها.
بحث عن القياس في علم الفيزياء
ما هي أدوات القياس ؟
تنوعت وتعددت أدوات القياس الفيزيائية عبر التاريخ، حيث بحث العلماء منذ القدم عن تلك الأدوات لقياس مختلف الكميات، وفيما يلي نستعرض أهم أدوات الفيزياء الحديثة واستخداماتها:
- الريومتر: تستخدم كأداة لقياس الأشعة الكونية الراديوية.
- الميزان الرقمي: يُستخدم هذا النوع من الميزان لقياس الأوزان المختلفة.
- الأميتر: هي أداة تُستخدم لقياس شدة التيار الكهربائي.
- الميكرومتر: وهي أداة تستخدم لقياس المسافات القصيرة جدًا.
- مقياس الأوم: تستخدم لقياس المقاومة الكهربائية.
- ساعة التوقيف: تستخدم في قياس وقت الساعة الرقمية.
- الفولتميتر: هي أداة تستخدم لقياس مستوى الجهد الكهربائي.
- مقياس العدسة: هي أداة تستخدم لقياس مختلف أنواع العدسات.
- مقياس الطيف: تستخدم لقياس الطول الموجي للضوء.
- الجلفانومتر: هي أداة مخصصة لقياس التيارات الكهربائية الصغيرة.
- مقياس البؤرة: تستخدم لقياس البعد البؤري للعدسات.
- عداد السرعة: أداة مستخدمة في قياس السرعات.
- مقياس التسارع: وهى أداة تستخدم في قياس الاهتزازات.
ما هي وحدات القياس ؟
1. وحدة الكتلة
- في الفيزياء، تشير المصطلحات الكتلة إلى مقدار مقاومة جسم معين لحركة قوية من جسم آخر.
- تستخدم وحدة الكيلوغرام كوحدة قياس للكتلة، وتساوي 1000 غرام، وهي واحدة من وحدات النظام الدولي.
2. وحدات الطول
- تختلف وحدات الطول بين المليمتر (مم) وهي الوحدة الأصغر، والسنتيمتر (سم) والديسيمتر (دسم) والكيلومتر (كم) والميجامتر (مغم).
- يمكن تحويل أي وحدة من الوحدات المذكورة إلى وحدة أخرى سواء كانت أكبر أو أصغر، ويمكن التعبير عن العلاقة بين تلك الوحدات بالشكل التالي: (0.001 كم = 1 متر = 10 ديسيمترات = 100 سنتيمتر = 1000 ميليمتر).
3. وحدات المساحة
- تُعرّف المساحة على أنها العملية الحسابية التي يتم فيها ضرب بعدي الطول.
- تتنوع وحدات القياس للمساحة بين المتر المربع والمليمتر المربع والسنتيمتر المربع والكيلومتر المربع.
4. وحدات الحجم
- يتم تعريف الحجم على أنه عملية حسابية تتم بضرب ثلاثة أبعاد – الطول والعرض والارتفاع – معًا، ولا يشبه المساحة التي يتم فيها ضرب بعدين فقط.
- تتنوع وحدات قياس الحجم ما بين المليمتر المكعب (مم3) والسنتيمتر المكعب (سم3) والكيلومتر المكعب (كم3)، بالإضافة إلى وحدات قياس حجم السوائل مثل اللتر.
5. وحدات الزمن
الوحدات المستخدمة في قياس الوقت هي الثانية والدقيقة والساعة والسنة.
ملحوظة هامة: لا تدخل السنة الضوئية ضمن وحدات الزمن، وذلك لأنها تستخدم لقياس المسافة التي يقطعها الضوء في السنة الواحدة.
أخطاء القياس
تحدث أخطاء القياس نتيجة لعدم الدقة في قياس أي كمية فيزيائية، ويمكن أن تحدث لأسباب عدة، ومن أهمها عدم دقة أداة القياس نفسها، وتنقسم أخطاء القياس إلى ثلاثة أنواع:
1. الخطأ النسبي: هذا الخطأ ينشأ عندما يتم استخدام قيمة غير صحيحة في القياس بدلاً من القيمة الصحيحة التي يجب قياسها. وبسبب ذلك، يتعذر تحديد الفارق بين القيمة الحقيقية والمقصود قياسها.
2. الخطأ النسبيّ: هي عملية قسمة الخطأ المطلق على القيمة الحقيقية التي تكون غير معروفة، وذلك يؤدي إلى قسمة الخطأ المطلق على القيمة المقاسة.
3. الخطأ المئوي: حيث يتم قياس النسبة المئوية للخطأ النسبي.
