الكميات الفيزيائية ووحدات القياس

• الكمية الفيزيائية تحدد خاصية المادة أو النظام، ويمكن قياسها أو حسابها كمياً.
• يتم تمثيل الكميات الفيزيائية بقيم عددية مصحوبة بوحدات قياس.

أنواع الكميات الفيزيائية

• الكميات الأساسية: لا يمكن تعريفها بدلالة كميات أخرى.
  • أمثلة: الطول، الكتلة، الزمن، التيار الكهربائي، درجة الحرارة، كمية المادة، والإضاءة.
• الكميات المشتقة: يمكن تعريفها بدلالة الكميات الأساسية.
  • أمثلة: السرعة (طول/زمن)، التسارع (طول/زمن²)، القوة (كتلة × تسارع)، والطاقة.

وحدات القياس

• الوحدة هي معيار للتعبير عن الكميات الفيزيائية.
• النظام الدولي للوحدات (SI): هو النظام القياسي العالمي.
  • يعتمد على سبع وحدات أساسية:
    • المتر (m) للطول.
    • الكيلوغرام (kg) للكتلة.
    • الثانية (s) للزمن.
    • الأمبير (A) للتيار الكهربائي.
    • الكلفن (K) لدرجة الحرارة.
    • المول (mol) لكمية المادة.
    • القنديلة (cd) للإضاءة.
• وحدات أخرى: توجد وحدات خارج النظام الدولي تستخدم في مجالات معينة.
  • أمثلة: البوصة، القدم، الميل (للطول)، الرطل (للوزن)، والفهرنهايت (لدرجة الحرارة).

التحويل بين الوحدات

• التحويل بين الوحدات يعني تغيير قيمة الكمية الفيزيائية من وحدة إلى أخرى.
• يعتمد التحويل على العلاقة بين الوحدتين.
  • مثال: 1 متر = 100 سنتيمتر يستخدم للتحويل بينهما.
• يمكن استخدام عوامل التحويل لتسهيل العملية.
  • عامل التحويل هو كسر يساوي واحدًا ويحول وحدة إلى أخرى.
    • مثال: (100 سنتيمتر / 1 متر) هو عامل التحويل من المتر إلى السنتيمتر.

القياس

• القياس هو تحديد قيمة كمية فيزيائية باستخدام أداة قياس مناسبة.
• أدوات القياس: توجد أدوات متنوعة لقياس الكميات الفيزيائية المختلفة.
  • أمثلة: المسطرة (للطول)، الميزان (للوزن/الكتلة)، الساعة (للزمن)، الأميتر (للتيار)، والترمومتر (لدرجة الحرارة).
• الدقة والضبط:
  • الدقة تعبر عن مدى تقارب القياسات المتكررة لنفس الكمية.
  • الضبط يعبر عن مدى قرب القياس من القيمة الحقيقية للكمية.
• الأخطاء في القياس: يمكن أن تحدث نتيجة عوامل متعددة.
  • أمثلة: الأخطاء العشوائية، الأخطاء المنتظمة، وأخطاء الأدوات.
• الأرقام المعنوية: هي الأرقام التي تعبر عن دقة القياس.
  • تستخدم للتعبير عن القياسات بدقة وملاءمة.
  • قواعد تحديد الأرقام المعنوية:
    • جميع الأرقام غير الصفرية معنوية.
    • الأصفار بين الأرقام غير الصفرية معنوية.
    • الأصفار على يسار أول رقم غير صفري ليست معنوية.
    • الأصفار على يمين آخر رقم غير صفري معنوية إذا وجدت فاصلة عشرية.
• العمليات الحسابية على القياسات يجب أن تراعي دقة القياسات الأصلية.
  • عند جمع أو طرح القياسات، تكون النتيجة بنفس عدد المنازل العشرية لأقل قياس دقيق.
  • عند ضرب أو قسمة القياسات، تكون النتيجة بنفس عدد الأرقام المعنوية لأقل قياس دقيق.