وحدات القياس الفيزيائية والميكانيكية نستخدمها دائمًا بحياتنا اليومية دون أن نعرف أنها ليست مجرد وحدات عادية بل إنها جزءًا أساسي بعلوم الفيزياء والميكانيكا ولها الكثير من القواعد الرئيسية التي أنتجت لنا تلك الوحدات الهامة، والتي سنتعرف عليها بمقال اليوم.
ما هي وحدات القياس ؟
وحدات القياس هي الأدوات التي نقوم من خلالها بمعرفة قيمة الأشياء، فنعرف طولها ووزنها، تعتمد وحدات القياس على الدقة في تقدير الأشياء، فقديمًا كان يتم إستخدام الأحجار في تحديد وزن الأشياء ولدلك كانت تفتقد عملية القياس إلى الدقة، ومع مرور الوقت مرت عملية القياس بعدد كبير من المراحل حتى وصلنا إلى وحدات قياسية حديثة ومتطورة.
وحدات القياس الفيزيائية والميكانيكية
القياس في الفيزياء
تساعدنا الفيزياء على تحليل كل الأشياء من حولنا وخاصة كل ما يتعلق بالكون، ولذلك هناك عدد من وحدات القياس الفيزيائية التي تمكنا من فهم كل ما حولنا، كقياس الكتلة أو المسافات أو درجات الحرارة، وتساعدنا تلك الوحدات على تقدير الكميات الكبيرة أو الصغيرة، فإذا كانت وحدة القياس هي المتر فإننا نستخدم السنتيمتر للمسافات الأقل ونستخدم الكيلو متر للمسافات الأكبر.
وحدات القياس الأساسية في النظام الدولي للوحدات
النظام الدولي أو ما يعرف بالنظام العالمي أو النظام الفرنسي المطلق هو نظام يضع عدد من الوحدات الأساسية والتي تعد أكثر الوحدات إستعمالًا بالعالم كله، ويتكون من 7 من وحدات القياس، وتسمى وحدات القياس الأساسية وهي:
- يستعمل المتر لقياس الطول.
- يستعمل الكيلو جرام لقياس الكتلة.
- يستعمل الكلفن لقياس درجة الحرارة.
- يستعمل المول لقياس كمية المادة.
- تستعمل الثانية لقياس الوقت.
- يستعمل الأمبير لقياس قوة التيار.
- تستعمل الشمعة القياسية لقياس قوة الإضاءة.
يوجد بالفيزياء ما يسمى وحدات القياس المشتقة أيضًا، وهي الوحدات التي تنتج عن عملية الضرب أو القسمة لعمليات القياس الرئيسية، ويكون فيها قياس إحدى الكميات هو محصلة وحدتين فعلى سبيل المثال قياس السرعة هو حصيلة قياس الزمن والطول، أي مترًا لكل ثانية، وقياس الكثافة هو كيلو جرام لكل متر مكعب.
وحدات القياس المشتقة حسب النظام الدولي
- يستعمل المتر المربع لقياس المساحة.
- يستعمل المتر المكعب لقياس الحجم.
- يستعمل الكيلو جرام والمتر المكعب لقياس الكثافة.
- يستعمل الهرتز لقياس التردد.
- النيوتن لقياس القوة أو الوزن.
- يستعمل اللومن لقياس التدفق الضوئي.
- يستعمل الفيبر لقياس التدفق المغناطيسي.
- يستعمل التسلا لقياس كثافة التدفق المغناطيسي.
- تستعمل وحدة “أوم” لقياس المقاومة الكهربائية.
- تستعمل وحدة “هنري” لقياس التحريض أو ما يعرف بـ “الحث”.
- تستعمل وحدة لكس لقياس شدة الإضاءة.
- تستعمل وحدة “جول” لقياس مقدار الطاقة.
- الوات يستخدم لقياس الإستطاعة “القدرة”.
- باسكال تستخدم لقياس الضغط أو الإجهاد.
- الفولت يستخدم لقياس الجهد الكهربائي أو فرق الجهد.
- الفاراد تستخدم لقياس السعة الكهربائية.
- الكولوم تستخدم لقياس الشحنة الكهربائية.
وحدات القياس الميكانيكية
إن علم الميكانيكا يعتمد على ثلاث وحدات قياسية أساسية وهي (الطول، الكتلة، الزمن)، ويتم فيها إستخدام مجموعة ن الأدوات اليدوية والتي تعطي نتائجًا قريبة من الدقة ولكنها لا تصل غلى الدقة المتناهية التي تعطيها لنا أدوات القياس الكهربائية، ومن أدوات القياس الميكانيكية:
- الميزان؛ وهو الميزان الميكانيكي ذات المؤشر الحساس لقياس الوزن.
- المسطرة؛ وتستخدم لقياس الطول ولها عدد مختلف من الأطوال.
- الميكرومتر؛ وهو جهاز شديد الدقة يستدم في قياس الأبعاد، والحركات الدورانية للأشياء.
- الفرجار؛ يستعمل في قياس الأقطار الداخلية والخارجية.
- ميزان الحرارة؛ وله عدة أنواع منها لقياس درجة حرارة الجسم، والجو، والأجسام الأخرى.
- التاكومتر؛ ويستخدم في قياس سرعة دوران موتور السيارات، وعدد لفات الدوران بالعجل.
- أجهزة قياس الضغط؛ ولها عدة أنواع فمنها ما هو لقياس ضغط دم الإنسان، أو ضغط الجو، أو ضغط الموائع كالماء والهواء والدم والذي يفيد في صناعة السفن والسدود.
