وحدات القياس في النظام الدولي
هناك سبع وحدات قياس في النظام الدولي ، وهناك العديد من الوحدات الأخرى ، ولكنها لا تعتبر وحدات أساسية ، بل تعتبر وحدات مشتقة ، وتسمى وحدات القياس المشتقة من النظام الدولي:
فيما يلي وحدات القياس الأساسية في النظام الدولي:
- يقاس الطول بالمتر.
- يقاس الوزن بالكيلوجرام.
- يقاس الوقت بوحدات الثواني.
- تُقاس درجة الحرارة بوحدة كلفن.
- يقاس التيار الكهربائي بالأمبير.
- يتم قياس كمية المادة في الشامات.
- تقاس شدة الإضاءة بالشمعدانات.
وحدة الطول
- يقاس الطول بوحدات الأمتار ومضاعفات المتر وهي وحدة الطول الأكثر استخدامًا في العالم.
- يُعرَّف المتر بأنه المسافة التي يقطعها الضوء في فراغ في 1 / 299.792458 كسور من الثانية ، وكلمة متر في اللغة العربية هي متر.
- عند مقارنة طول المتر بالنسبة للوحدات الأخرى ، وجد أنه يتوافق مع 39.37 بوصة ، وهو ما يعادل 3.28 قدمًا.
وحدة الكتلة
- الوحدة الأساسية للوزن هي الكيلوغرام ، ويُشار إليها بالرمز kg وأيضًا بالرمز Kg.
- الوحدة المكافئة للكيلوغرام في النظام الإنجليزي هي الجنيه ، حيث أن الجنيه الواحد يساوي 0.4536 كيلوجرامًا ، والكيلوجرام يساوي ألفًا من الجرام.
- يتم معايرة الكيلوجرام باستخدام نموذج قياسي باستخدام كتلة أسطوانة صلبة مصنوعة من 90٪ بلاتين و 10٪ إيريديوم. يبلغ قطر هذه الأسطوانة وارتفاعها 39 مم. تُحفظ هذه الأسطوانة في مكان بارد بدرجة حرارة صفر درجة مئوية .
- تقع هذه الأسطوانة في معهد المعايرة بالولايات المتحدة ، ولا سيما في ولاية كولورادو ، وتقع أيضًا في باريس.
الوحدة الزمنية
- الثانية هي الوحدة الأساسية للوقت ويُشار إليها دائمًا بالرمز s ، الذي يمثل الثانية ، وهي الثانية.
- تستخدم في الزوايا الهندسية والوقت ، أما بالنسبة للزوايا الهندسية فالثانية تمثل 1/3600 درجة. من حيث الوقت ، تمثل الثانية 1/60 من الدقيقة وتمثل 1/3600 من الساعة.
وحدة قياس درجة الحرارة
- كلفن هي إحدى وحدات القياس الأساسية في النظام الدولي ، والتي تستخدم لقياس درجة الحرارة ، ويتم التعبير عنها بالرمز K ، وقد حصلت على هذا الاسم نسبة إلى عالم الفيزياء الألماني كلفن. تعبر درجة الحرارة عن كمية الطاقة الحرارية التي يخزنها الجسم.
- تُعرف درجة حرارة الجسم أيضًا بأنها مقياس لمدى برودة أو سخونة الجسم.
- يستخدم كلفن عادة في مجال البحث العلمي لأنه عند صفر كلفن تتوقف حركة جسيمات المادة تمامًا ، بينما لا تستخدم وحدة كلفن كثيرًا في الحياة العامة.
- الوحدات الأخرى لدرجة الحرارة هي مئوية وفهرنهايت.
كيفية التحويل بين وحدات درجة الحرارة
كما ذكرنا سابقًا ، هناك وحدات مختلفة لقياس درجة الحرارة ، لكن الوحدة الأساسية لقياس درجة الحرارة ، والتي تنتمي إلى الوحدات الأساسية للنظام الدولي ، هي كلفن ، وللتحويل بين كلفن وباقي الوحدات الأخرى وهي سلزيوس وفهرنهايت ، ها هي المعادلة التالية:
- درجة الحرارة بالكلفن = درجة الحرارة بالدرجات المئوية +273.16 ، لذلك K = 273. 16+ درجة مئوية
- ودرجة الحرارة في K = (درجة الحرارة بالدرجات فهرنهايت +459.67) /1.8 أي K = (459.67 + درجة فهرنهايت) /1.8
وحدة قياس التيار الكهربائي
- الوحدة الأساسية لقياس شدة التيار الكهربائي هي الأمبير وفي اللغة العربية يرمز لها بالرمز (أ) ، بينما في اللاتينية يرمز لها بالرمز أ.
- اشتق اسم أمبير من اسم العالم الشهير الذي تعامل مع التيار الكهربائي ، العالم أندريه أمبير.
- في الفيزياء ، يُعرَّف الأمبير بأنه التيار الكهربائي الناتج عندما تمر شحنة كهربائية مقدارها كولوم واحد عبر مادة معدنية في الثانية ، لذا فإن أمبير واحد = كولوم واحد / ثانية.
وحدة قياس لكمية المادة
- يتم قياس كمية المادة في إحدى الوحدات الأساسية للنظام الدولي ، والتي تُعرف باسم الخلد.
- تم تسمية هذا الاسم من قبل العالم الألماني أوستوالد في عام 1893 ويعتقد أن أصل هذا الاسم هو كلمة Molekule ، والتي تعني الجزء باللغة الألمانية.
- الخلد هو الوزن الجزيئي أو الذري لمادة ، ويتم التعبير عنه بالجرام. على سبيل المثال ، الكتلة الذرية لذرة المغنيسيوم هي 24 ، وبما أن المغنيسيوم موجود في الحالة الذرية ، فإن مول المغنيسيوم يساوي 1 × 24 = 24 جرامًا.
- بالنسبة للغازات الموجودة في حالة الجزيئات مثل الأكسجين O2 ، يتم حساب المول عن طريق إضافة الأوزان الذرية للذرتين معًا ، أي 16 + 16 = 32 جرامًا وهكذا.
- يساوي المول عدد أفوجادرو مضروبًا في عدد جزيئات المادة ، وثابت أفوجادرو هو 6.0221415 × 10²³.
وحدة اللمعان
- تعتبر الشمعة إحدى وحدات القياس في النظام الدولي ، والتي كانت ولا تزال مستخدمة في الإضاءة وتعتبر وحدة قياس شدة الإضاءة.
- الشمعة عبارة عن أسطوانة دائرية من الشمع بداخلها خيط قطني يتم إشعالها بمباراة ويبدأ الشمع في الذوبان ، مما يساعد على الاشتعال.
- يوجد الآن حاملات توضع عليها الشموع لمنعها من السقوط ، ويطلق على هؤلاء حاملات الشمعدان وهي مصنوعة من الذهب أو الفضة أو الكريستال.
- الشموع اليوم تصنع بمجموعة متنوعة من الألوان والأشكال الجميلة ، وأحيانًا تضاف مواد معطرة إلى الشموع وبمجرد أن يذوب الشمع ويذوب ، تنفجر الروائح الجميلة ، مما يضفي جوًا رائعًا ومبهجًا على المكان.
- مع التقدم العلمي والازدهار ، أصبحت الشمعة الوحدة الأساسية التي يتم من خلالها قياس شدة الإضاءة في النظام الدولي.
هناك أيضًا العديد من وحدات القياس الأخرى في النظام الدولي المشتقة من وحدات القياس الأساسية ، ومن أمثلة وحدات القياس المشتقة:
- M2: لقياس المساحة.
- M3: لقياس الحجم.
- كجم / م 3: لقياس الكثافة.
- نيوتن: لقياس القوة.
- هيرتز: لقياس التردد.
- كولوم: مقياس الشحنة الكهربائية.
- أوم: لقياس المقاومة الكهربائية.
- تسلا: لقياس التدفق المغناطيسي.
- الجول: مقياس للطاقة.
- باسكال: لقياس الضغط.
- فولت: لقياس الجهد الكهربائي.
- فاراد: لقياس السعة الكهربائية.
- هنري: لقياس الحث.
- لومن: لقياس التدفق الضوئي.
- واتس: لقياس القوة.
- LEX: لقياس شدة الضوء.
أخيرًا ، ذكرنا وحدات القياس في النظام الدولي Sl ، وهي الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة من الوحدات الأساسية ، كما ذكرنا طريقة التحويل بين وحدات القياس ، حيث يوجد في النظام الدولي بعض الوحدات الأساسية الوحدات التي لا تستخدم في الحياة العامة ولكنها تستخدم في المزيد من البحث العلمي.