فيزياء ثيرابي: القياس و النظام العالمي للوحدات

القياس و النظام العالمي للوحدات

تعريف القياس كما ورد في معاجم اللغة العربية كالتالي:

في لسان العرب و الصحّاح: قِست الشيء بالشيء: قدَّرته على مثاله

و المقدار مقياس.

أي اننا اذا احتجنا الى قياس شيء ما فاننا عادة نبحث عن شيء آخر مشابه له فنقول انهما متساويان او اكبر منه او اصغر منه.

هذا القياس شائع و غير محدد و لا يفيد في كل الاحيان, فنحن في مجال الفيزياء نحتاج الى قياسات دقيقة قد لا نجد لها مشابه! - اما اننا لا نعرفها من قبل, او ان القياسات دقيقة جدا لدرجة لا نستطيع ان نوفر متشابهات لها بسهولة -.

لذلك كان لزاما علينا ان نبحث عن مقادير نجعلها ثابتو و نسميها "معيار" . (المعيار عبارة عن طريقة متفق عليه للقيام بالأشياء. )

حيث المعيار هو القيمة الثابتة في القياس, متعارف عليها محلياً و دولياً و لها تعريف في الكتب و وصور في الجامعات و المختبرات.

من المعايير المشهورة:

* المتر meter : نموذج المعياري المصنوع من البلاتين الخالص و يمثل طول المتر من البلاتين عند درجة الحرارة صفر مئوية. (1)

يعادل المتر تقريباً 39.37 بوصة = 3.28 قدم = 1.094 yards (2)

البعض يعادل المتر بقياس طول شعاع ضوئي يصلنا من الشمس. ( المزيد في رابط المراجع رقم 3 )

* الكيلوجرام Kilogram : الكيلوغرام المعياري عبارة عن كتلة اسطوانة مصمتة قطرها 39 مم وارتفاعها 39 مم وتتكون من 90% بلاتين و10% أريديوم عند درجة الصفر المئوية.

يعادل تقريبا 2.205 باوند ( 1 باوند =0,4536 من كغم )

و لأن الانسان قديما استخدم جسمه في تقدير المقاييس, فكان يقيس الاطوال بالذراع او القدم, ثم تطورت الامور فأصبح لكل بلد مقاييس خاصة بها. مع تطور العلم فقد أصبح العالم يحتاج الى وحدات اكثر دقة و معروفة لدى الكل. فكان انشاء نظام عالمي للوحدات في القرن الثامن عشر بدأ بكميتين معيارتين هما المتر و الكيلوجرام – حُفظتا في المكتب الدولي للأوزان و المعايير -. (4)

النظام الدولي للوحدات SI : System International (5)

للنظام هذا فوائد عديدة: اولها: انه يسهل به نقل الخبرات و المعارف الى البلدان الأخرى, لانه يحتوي على وحدات معروفة عالميا. يحتوي على سبع كميات أساسية, موثقة و معروفة بمعاييرها و مقاديرها و هي:

في حياتنا العامة نواجه وحدات قياس مختلفة, فطول ورقة مثلا يُقاس بالمسطرة ( بوحدة cm ) , سمك شريحة الهاتف SIM يُقاس بوحدة mm بل و احيانا نحتاج الى اجزاء أصغر منه عندما نتعامل مع الخلايا الحية.

كي ندرك المقياس لابد ان نضعه مع شيء نعرفه, فنود مثلا ان نعرف كم يمثل السم من الوحدة المعيارية "المتر"؟ أو كم يحتوي المتر على كميات صغيرة من الملم؟

هذه العملية تسمى عملية تحويل الوحدات. و الوحدات cm , mm , Km ماهي الا مضاعفات صغرى ( أجزاء من ) أو مضاعفات كبرى ( مضاعف لـ ) للوحدة المعيارية "المتر m "

بالنظر الى جدول التحويل التالي, سنجد ان بعض الوحدات سهل جدا تحويلها لانها حاصل الضرب في 1000 او القسمة على 1000 ( او أي من مضاعفات ال10 )

بينما بعضها يختلف حين نريد التحويل من قدم الى ميل , او من قدم الى كلم , او من فهرنهايت الى كالفن أو مئوي , و العكس.

لذلك قررنا ان نضع نظام تحويل خاص بالكميات الاساسية في النظام الدولي و هذه هي الميزة الثانية للنظام الدولي للوحدات حيث سهولة التحويل بين وحدات النظام.

تعتمد الطريقة على استخدام قوة مناسبة للرقم 10. كما يظهر في الجدول التالي: