نقدم لكم بحثا عن القياس لتعرفوا على أدواته الرئيسية. إذا نظرنا إلى معنى القياس، سنجد أنه عملية تقوم على مقارنة الأعداد باستخدام الكميات الفيزيائية. إنها تقنية تستخدم بعض الأساليب لقياس قيم فيزيائية محددة مثل الوقت أو الضغط الكهربائي أو الوزن.
والقياس ليس مقتصرا على علم الفيزياء فحسب، بل يستخدم أيضا في علم الرياضيات، وله أهمية كبيرة في تقدير قيم الفيزيائيات المختلفة، فالزمن والطول والسرعة والتيار الكهربائي والكثير من تلك القيم بحاجة إلى أدوات للقياس، وعبر هذه الموسوعة سنتعرف على تلك الأدوات بالإضافة إلى أبرز وحداتها.
بحث عن القياس في علم الفيزياء
ما هي أدوات القياس ؟
تنوعت أدوات القياس الفيزيائية، فمنذ القدم كان العلماء يبحثون عن تلك الأدوات لقياس مختلف الكميات، وفيما يلي سنعرض أهم أدوات الفيزياء الحديثة واستخداماتها
- الريومتر: وهي أداة تستخدم لقياس أشعة الراديو الكونية.
- الميزان الرقمي: وهذا النوع من الميزان يستخدم في قياس مختلف الكتل.
- الأميتر: وهي أداة تستخدم لقياس شدة التيار الكهربائي.
- الميكرومتر: هو أداة تستخدم لقياس المسافات القصيرة جدا.
- مقياس الأوم: وهى تستخدم من أجل قياس المقاومة الكهربائية.
- ساعة التوقيف: تستخدم في قياس وقت الساعة الرقمية.
- الفولتميتر: وهي أداة تستخدم لقياس مستوى الجهد الكهربائي.
- مقياس العدسة: وهي أداة تستخدم لقياس مختلف أنواع العدسات.
- مقياس الطيف: وهى تستخدم في قياس الطول الموجي للضوء.
- الجلفانومتر: هي أداة مصممة لقياس التيارات الكهربائية الصغيرة.
- مقياس البؤرة: وهى مخصصة من اجل قياس 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
- الكتلة في الفيزياء تعنى قدر مقاومة جسم محدد لحركة قوية من جسم آخر.
- يتم استخدام وحدة الكيلوغرام لقياس حجم الكتلة، وهي تعادل 1000 غرام، وهي واحدة من وحدات النظام العالمي.
2. وحدات الطول
- هناك مجموعة متنوعة من وحدات الطول تتراوح بين المليمتر (مم) كأصغر وحدة للطول، ثم السنتيمتر (سم)، ثم الديسيمتر (دسم)، ثم الكيلومتر (كم)، ثم الميغامتر (مم).
- يمكن تحويل أي وحدة من الوحدات المذكورة سابقا إلى وحدة أخرى سواء أكبر أو أصغر منها، ويمكن التعبير عن العلاقات بين تلك الوحدات في تلك العلاقة: (0.001 كم = 1 م = 10 دسم = 100 سم = 1000 مم).
3. وحدات المساحة
- تعرف المساحة كعملية حسابية تشمل ضرب أبعاد الطول.
- تتنوع وحدات المساحة بين المتر المربع (م2) والمليمتر المربع (مم2)، والسنتيمتر المربع (سم2)، والكيلومتر المربع (كم2).
4. وحدات الحجم
- يعرف الحجم على أنه عملية حسابية تتضمن ضرب ثلاثة أبعاد معا، فهو ليس مثل المساحة التي تعتمد على ضرب بعدين فقط.
- هناك عدة وحدات لقياس الحجم، بما في ذلك المليمتر المكعب (مم3)، والسنتيمتر المكعب (سم3)، والكيلومتر المكعب (كم3)، بالإضافة إلى وحدات قياس حجم السوائل مثل اللتر.
5. وحدات الزمن
هي الوحدات المستخدمة في قياس الوقت، وهي الثانية والدقيقة والساعة والسنة.
ملحوظة هامة: السنة الضوئية لا تعد ضمن وحدات الزمن، لأنها تستخدم لقياس المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة.
أخطاء القياس
تحدث أخطاء القياس نتيجة عدم الدقة في قياس أي كمية فيزيائية، ويمكن أن تحدث لأسباب عديدة، منها عدم دقة أداة القياس نفسها، وتنقسم أخطاء القياس إلى ثلاثة أنواع:
1. الخطأ النسبي: هذا الخطأ يتم فيه استخدام قيمة غير صحيحة في القياس بدلا من القيمة الحقيقية المطلوب قياسها، ويؤدي ذلك إلى عدم تحديد الفرق بين القيمة الحقيقية والمراد قياسها.
2. الخطأ النسبيّ: هي عملية قسمة الخطأ المطلق على القيمة الحقيقية والتي تكون غير معروفة، مما يؤدي إلى قسمة الخطأ المطلق على القيمة المقاسة.
3. الخطأ المئوي: ويتم فيه قياس النسبة المئوية للخطأ النسبي.