أهم المعايير القياسية المستخدمة في الفيزياء

ما هو القياس في الفيزياء؟

أضاف الفيزيائيون العديد من النظريات واستخرجوا القوانين الفيزيائية ، والتي من خلالها تمكنا من الوصول إلى المعايير القياسية ، والوحدات المستخدمة في القياس ، بما في ذلك قانون رايلي ، وقانون بلانك ، وقانون بولتزمان ، وأفوغادرو وغيرها. يستخدم القياس في جميع مجالات الكيمياء والفيزياء والرياضيات وكذلك في التعليم. يعتمد القياس في الفيزياء على معايير محددة دوليًا على أساس سبعة ثوابت:

  • سرعة الضوء في الفراغ
  • تردد تقسيم السيزيوم فائقة الدقة
  • الشحنة الأساسية [ الشحنة على البروتون ]
  • ثابت بلانك
  • الانصباب المستمر
  • وقت الترباس ثابت
  • مصدر ضوئي محدد أحادي اللون

يتم التعبير عن تعريفات جميع الوحدات الأساسية السبع للنظام الدولي باستخدام صيغة ثابتة صريحة ويتم تنفيذها عن طريق التحرير باستخدام تقنية عملية.

المعايير في الفيزياء

يتم تعريف المعايير القياسية في الفيزياء على النحو التالي ؛ وحدات القياس المتفق عليها دوليًا ، والتي تستند إلى الثوابت المذكورة أعلاه ، ويتم تعريف المعيار على أنه وحدة قياس لكمية معينة يتم اختيارها ليتم الاعتماد عليها في إجراء قياسات أخرى. يساوي أربعة أمتار ، فهذا يعني أن الجسم يساوي أربعة أضعاف طول معيار الوحدة (متر واحد). تشير كلمة “قياسي” إلى المادة التي تستند إليها وحدة القياس ، على سبيل المثال ؛ كان المعيار المستخدم لقياس الطول في النظام المتري لعدة سنوات هو المسافة بين خدشين على قضيب بلاتيني إيريديوم محفوظ في مكتب المعايير في. سيفير في فرنسا. أهم المعايير المستخدمة في الفيزياء هي نفس الوحدات الأساسية للنظام الدولي للوحدات ، وتتكون من: [1]

  • متر (م) – يستخدم لقياس الطول
  • ثانية (ثوان) – تستخدم لقياس الوقت
  • الخلد (الخلد) – يستخدم لقياس كمية المادة
  • أمبير (أ) – يستخدم لقياس التيار الكهربائي
  • كلفن (ك) – تستخدم لقياس درجة الحرارة
  • Candela (CD) – تستخدم لقياس شدة الإضاءة
  • كيلوغرام (Kg) – يستخدم لقياس الكتلة

وحدات القياس في الفيزياء

بعد أن تعاملنا مع المعايير القياسية في الفيزياء على شكل نقاط ، دعونا نشرحها على النحو التالي: [1]

  • متر (م)

يستخدم العداد لقياس الأطوال ، ويتم تعريفه بأخذ القيمة العددية الثابتة لسرعة الضوء في الفراغ. 299،792،458 عند التعبير عنها بالمللي ثانية – 1 ، يتم تحديد الثانية بواسطة ∆νC ، ومن العداد المستخدم يتم اشتقاق عدة وحدات قياس أخرى مثل:

  • وحدة السرعة – تقاس بالمتر / الثانية (م / ث)
  • وحدة التسارع – تقاس بالمتر / الثانية المربعة (م / ث²)
  • وحدة الحجم – متر مكعب (م³)
    • ثانية (ثوان)

    يتم استخدام الثانية لقياس الوقت ، ويتم تحديدها من خلال أخذ القيمة العددية الثابتة لتردد السيزيوم ∆νCs ، وهو تردد الانتقال متناهية الصغر للحالة الأرضية غير المضطربة لذرة السيزيوم -133 ، التي تبلغ 9192.631.770 هرتز ، وتكون هرتز متساوية إلى s −1 ، وهي وحدة قياس التردد (عدد الدورات في الثانية).

    • أمبير (أ)

    يتم تحديد الأمبيرات من خلال أخذ القيمة العددية الثابتة للشحنة الأولية e لتكون 1.602176634 × 10−19 ويتم التعبير عنها بالوحدة C ، والتي تساوي أمبير في الثانية والثانية هنا بدلاً من Cs وتقاس بالأمبير هو الشدة من التيار الكهربائي.

    • كلفن (ك)

    يتم الوصول إلى القيمة العددية لوحدة كلفن بأخذ القيمة العددية الثابتة لثابت بولتزمان k لتكون 1.380649 × 10 عند التعبير عنها بالوحدة JK – 1 ، وعادة ما يشار إلى درجة حرارة صفر كلفن على أنها “صفر مطلق” ، و كلفن يساوي درجة مئوية واحدة مستخدمة على نطاق واسع ؛ بينما عند درجة الصفر مئوية ، يتجمد الماء ويرتفع عند 100 درجة ، وصفر درجة مئوية يساوي 273.15 كلفن.

    • كانديلا (CD)

    يتم تعريف الشمعة بأخذ القيمة العددية الثابتة للفعالية المضيئة للإشعاع أحادي اللون بتردد 540 × 1012 هرتز ، Kcd ، لتكون 683 عند التعبير عنها بوحدة lm W – 1 ، والتي تساوي cd sr W− 1 ، أو cd sr kg – 1 m – 2 s3 ، يُقاس الإشعاع عند ترددات غير 540 × 1012 هرتز أيضًا بالشمعة ، وفقًا لكفاءة الإضاءة القياسية.

    • كيلوغرام (كلغ)

    يتم تعريف الكيلوجرام بأخذ القيمة العددية الثابتة لضرب بلانك h لتكون 6.62607015 × 10−34 عند التعبير عنها بالوحدة J s ، والتي تساوي kg m2 s – 1 ، حيث يكون المتر هو الثاني المحدد من حيث c و Cs.

    أدوات القياس في الفيزياء

    • مسافه: بعد

    تقيس المسافة مدى تباعد نقطتين ؛ يمكن أن تكون نقطتين منفصلتين مثل المسافات بين المدن ، أو نقاط على نفس الخط تسمى الطول والارتفاع والعرض والفطر والرقبة أيضًا ، ويمكن استخدام عدة مقاييس لقياس المسافة على جسم واحد ، والاعتماد على ما يتم قياسه يتم استخدام أداة مختلفة على النحو التالي:[2]

  • عصي متر قياس الطول بالمتر.
  • ميكرومتر. يقيس أطوالًا صغيرة من بداية المليمترات إلى الأقل.
  • الفرجار رنيه؛ يقيس الأشكال الدائرية مثل العملات المعدنية والأسطوانات.
  • مقاييس نقاط الضعف ؛ يتم استخدامه لقياس أطوال منحنية قصيرة
    • كتلة

    تقيس الكتلة مقدار المادة الموجودة في جسم ما أو مقدار القصور الذاتي في جسم ما ، وعادةً ما تقاس بميزان الكتلة ، على الرغم من أنه يمكن معايرتها بمقاييس مختلفة وإعطاء أسماء مختلفة للمقاييس.

    • قوة

    تستخدم موازين الزنبرك قانون هوك لتحويل القوة إلى إزاحة.

    • زمن

    يقيس الوقت المدة التي استغرقها الحدث ، أو المدة التي انقضت بين حدثين ، يمكن للعديد من الأجهزة مثل الساعات معرفة الوقت ، لكننا نحتاج عادةً إلى أجهزة ضبط الوقت لقياس طول زمني معين.

    • طاقة

    لا يمكن دائمًا قياس الطاقة بشكل مباشر ، ولكن عادةً ما يتم حسابها وفقًا لقياسات أخرى مثل الكتلة والسرعة والطاقة الحركية.

    • درجة الحرارة

    يمكننا قياس درجة الحرارة باستخدام موازين حرارة مختلفة.

    • كهرباء

    هناك عدد من الكميات الكهربائية التي يمكننا قياسها باستخدام أجهزة مثل ؛ الفولتميتر ، والقياسات اللامومترية ، ولكن في الغالب يتم استخدام أجهزة القياس المتعددة ، والتي يمكن استخدامها لقياس عدة كميات مختلفة اعتمادًا على كيفية إعدادها مثل ؛[2]

    • الفولتميتر. التي يمكنها قياس أي مقياس جهد ، ولكن من المرجح أن يتم قياس أي مقياس جهد فردي في حدود المقدار.
    • الجلفانومتر. إنه نوع من مقياس التيار الكهربائي الذي يستخدم لقياس التيارات الصغيرة.
    • تحتوي أجهزة القياس المتعددة على مجموعة متنوعة من الإعدادات التي تسمح لها بقياس كميات مختلفة ومقاييس مختلفة اعتمادًا على إعداداتها.

    اترك تعليقاً

    لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

    زر الذهاب إلى الأعلى