الكميات والمشتقات في الفيزياء هي أشياء مهمة للغاية في حياتنا.
هل سبق لك أن رأيت سيارة Formula 1 تسافر بسرعة 200 كم / ساعة أسرع من الحصان ، أي 70 كم / ساعة؟ من أين نحصل على الفرق في قيم السرعة؟ الجواب من قياس السرعة.
من المثال أعلاه ، نعلم أن الكميات الفيزيائية مهمة جدًا في قياس الحياة اليومية.
ومن الأمثلة الأخرى للكميات الفيزيائية وزن الأشياء ، وقياس وقت السفر ، وقياس سرعة الجسم ، وقياس التيارات الكهربائية في الدائرة وأكثر من ذلك بكثير.
المبلغ الأساسي
الكمية الأساسية هي كمية تم تعريف وحداتها مسبقًا ولا يمكن ترجمتها من كميات أخرى .
بناءً على اتفاق علماء الفيزياء حول العالم ، تم تحديد سبع كميات رئيسية في الفيزياء. فيما يلي جدول بالكميات الأساسية ،
| المبلغ الأساسي | وحدة si | الاختصار |
| طويل | متر | م |
| كتلة | كيلوغرام | كلغ |
| زمن | ثانيا | س |
| التيار الكهربائي | امبير | أ |
| درجة الحرارة | كلفن | ك |
| شدة الضوء | كانديلا | قرص مضغوط |
| كمية الجوهر | خلد | خلد |
لمزيد من التفاصيل ، إليك شرح للكميات السبع الرئيسية
أ. طويل
يستخدم استخدام الطول لقياس طول كائن وفي الوحدات الدولية (SI) يحتوي على وحدات متر (م) وأبعاد [L]. يُعرَّف المتر الواحد بأنه المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ لمدة 1 / 299،792،458 ثانية
ب. كتلة
يستخدم استخدام الكميات الكتلية لقياس الكتلة أو المحتوى المادي للكائن. الكتلة لها وحدات دولية (SI) ، وهي الكيلوجرام والأبعاد [M]. يتم تحديد كتلة الكيلوغرام الواحد من خلال كتلة الأسطوانة المعدنية المصنوعة من مزيج من معادن البلاتين والإيريديوم المخزنة بإحكام في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس في مدينة سيفر بفرنسا.
اقرأ أيضًا: التقييم: التعريف والغرض والوظيفة والمراحل [كامل]ج. زمن
يتم استخدام مقدار الوقت لقياس وقت حدث أو حدث. من أمثلة أدوات قياس الوقت ساعة الإيقاف. للوقت وحدات دولية (SI) ثانية وأبعاد [T].
يتم تعريف ثانية واحدة على أنها الفترة الزمنية المطلوبة لذرة السيزيوم -133 لتهتز 9192.631.770 مرة.
د. درجة الحرارة
درجة الحرارة هي مقياس حرارة الجسم. تحتوي درجة الحرارة على الوحدة الدولية (SI) من كلفن (K). أداة لقياس درجة الحرارة هي مقياس حرارة.
ه. التيارات القوية
يستخدم استخدام التيارات القوية لقياس التيار الكهربائي من مكان إلى آخر يحتوي على وحدات دولية من الأمبيرات (A) والبعد [I].
يُعرَّف الأمبير الواحد على أنه مقدار التيار المطلوب لتحريك شحنة مقدارها كولوم واحد في الثانية.
F. شدة الضوء
تُستخدم هذه الكمية لقياس ما إذا كان الضوء يسقط على الكائن أم لا. شدة الضوء لها وحدة الشموع الدولية (cd) والبعد [J].
تُعرَّف الشمعة الواحدة بأنها شدة الإشعاع أحادي اللون المنبعث بتردد 540 × 1012 هرتز وشدة راديان تبلغ 1/683 وات لكل راديان.
ز. كمية الجوهر
الكمية المستخدمة لقياس عدد الجسيمات الموجودة في الكائن.
تحتوي كمية مادة ما على وحدات دولية (SI) لها أبعاد [N]. يُعرَّف الخلد الواحد بأنه عدد المواد التي تساوي أو تساوي عدد 12 جرامًا من ذرات الكربون -12 .
الكميات المشتقة
الكميات المشتقة هي الكميات التي تأتي وحداتها من مجموعة من الكميات الأساسية.
عدد الكميات المشتقة كبير جدًا بحيث يمكن القول أن جميع الكميات الفيزيائية تقريبًا هي كميات مشتقة.
نحن نعلم الكميات المشتقة مثل المساحة (مزيج من مضاعفة الطول) والكثافة (مزيج كمية الكتلة مقسومة على الكمية المشتقة بالحجم) والسرعة (مجموعة كمية الطول مقسومة على كمية الوقت) وغيرها الكثير. فيما يلي بعض الأمثلة على الكميات المشتقة ،
قياس الكمية في الفيزياء
بعض أحداث القياس التي نواجهها غالبًا في بيئتنا ، مثل وزن الأطفال في المراكز الصحية ، وقياس ضغط دم المريض بواسطة الأطباء ، وقياس التيارات الكهربائية وغيرها الكثير.
القياس هو نشاط مقارنة كمية بأخرى بحيث يتم الحصول على البيانات على وجه اليقين.
وتجدر الإشارة إلى أن النظرية الحالية في الفيزياء يجب أن تكون قادرة على التناغم مع نتائج القياس. إذا كانت النظرية لا تتطابق مع نتائج القياس ، يتم رفض النظرية. لذلك ، يعد القياس في الفيزياء مهمًا جدًا لإثبات صحة البيانات.
اقرأ أيضًا: الأعداد الأولية ، تعريف كامل مع 3 أمثلة وتمارين مشكلةفي القياسات البسيطة ، غالبًا ما صادفنا العديد من أدوات القياس مثل قياس طول أداة القياس باستخدام المسطرة والفرجار ، وقياس الكتلة باستخدام أداة قياس في شكل مقياس وما إلى ذلك.
تم تحديد مفهوم الكميات الأساسية والمشتقة من قبل علماء الفيزياء باستخدام وحدات قياسية ، وهي الوحدة الدولية (SI) بحيث يسهل مطابقة القياسات. يمكن استخدام نظام القياس العالمي هذا في جميع أنحاء العالم ، أينما كان.
المرجع :
- الكميات والوحدات الفيزيائية في الفيزياء