وحدات القياس في النظام الدولي
وحدات القياس في النظام الدولي هي سبع وحدات، وهناك العديد من الوحدات الأخرى، ولكنها لا تعتبر وحدات أساسية، ولكنها تعتبر وحدات مشتقة، وتسمى وحدات القياس المشتقة من النظام الدولي:
فيما يلي وحدات القياس الأساسية في النظام الدولي:
- يقاس الطول بالمتر.
- الكتلة تقاس بالكيلوجرام.
- يقاس الوقت بوحدات الثواني.
- تُقاس درجة الحرارة بالكلفن.
- يقاس التيار الكهربائي بالأمبير.
- يتم قياس كمية المادة بوحدات المول.
- تقاس شدة الإضاءة بالشموع.
وحدة قياس الطول
- يقاس الطول بالأمتار ومضاعفات المتر، وتعتبر وحدة الطول الأكثر استخدامًا حول العالم.
- يُعرَّف العداد بأنه المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ بزمن 1/99792458 جزء من الثانية، وكلمة متر باللغة العربية أصل المتر.
- بمقارنة طول المتر بالنسبة للوحدات الأخرى، وجد أنه يعادل 39.37 بوصة أي ما يعادل 3.28 قدمًا.
وحدة قياس الكتلة
- الوحدة الأساسية التي تقاس بها الكتلة هي الكيلوجرام، ويُرمز إليها بالكيلو جرام وأيضًا بالكيلو جرام.
- تعتبر الوحدة المقابلة للكيلوجرام في النظام الإنجليزي هي وحدة الجنيه، حيث أن الجنيه الواحد يساوي 4536. كجم، والكيلوجرام يعادل ألف جرام.
- تتم معايرة الكيلوجرام باستخدام النموذج القياسي، عن طريق كتلة أسطوانية صلبة مصنوعة من 90٪ بلاتين و 10٪ إيريديوم. قطر وارتفاع هذه الاسطوانة يساوي 39 ملم. تُحفظ هذه الأسطوانة في مكان بارد بدرجة حرارة 0 درجة مئوية.
- توجد هذه الأسطوانة في معهد المعايرة بالولايات المتحدة الأمريكية، وتحديداً في ولاية كولورادو، كما توجد أيضًا في باريس.
وحدة قياس الوقت
- الثانية هي وحدة القياس الأساسية لقياس الوقت، ودائمًا ما يُرمز إليها بـ s، أي الثانية، وهي الثانية.
- يتم استخدامها في الزوايا الهندسية والوقت، بالنسبة للزوايا الهندسية، والثاني يمثل 1/3600 درجة، وبالنسبة للوقت، يمثل الثاني 1/60 من الدقيقة، ويمثل 1/3600 من الساعة.
وحدة قياس درجة الحرارة
- كلفن هي إحدى وحدات القياس الأساسية في النظام الدولي، والتي يتم من خلالها قياس درجة الحرارة، ويتم التعبير عنها بالرمز K، وسمي هذا الاسم على اسم الفيزيائي الألماني كلفن. تعبر درجة الحرارة عن مقدار الطاقة الحرارية التي يخزنها الجسم.
- تُعرف درجة حرارة الجسم أيضًا باسم المقياس الذي تقيس به درجة حرارة الجسم أو البرودة.
- يُستخدم كلفن عادةً في مجال البحث العلمي، لأنه عند درجة صفر كلفن، تتميز حركة جسيمات المادة بالتوقف تمامًا، بينما يتم استخدام وحدة كلفن قليلاً جدًا في الحياة العامة.
- هناك وحدات أخرى لقياس درجة الحرارة مثل مئوية وفهرنهايت.
كيفية التحويل بين وحدات قياس درجة الحرارة
كما ذكرنا سابقًا أن هناك وحدات مختلفة لقياس درجة الحرارة، لكن الوحدة الأساسية لقياس درجة الحرارة، والتي تنتمي إلى وحدات القياس الأساسية للنظام الدولي هي كلفن، وللتحويل بين كلفن وباقي الوحدات الأخرى، وهي مئوية وفهرنهايت، فيما يلي المعادلات التالية:
- درجة الحرارة بالكلفن = درجة الحرارة بالسلسيوس +273.16 أي K = 273. 16+ درجة مئوية
- درجة الحرارة في كلفن = (درجة الحرارة بالفهرنهايت +459.67) /1.8 أي K = (459. 67+ درجة فهرنهايت) /1.8
وحدة شدة التيار الكهربائي
- الوحدة الأساسية لقياس شدة التيار الكهربائي هي الأمبير، وهي تأخذ الرمز (أ) في اللغة العربية، بينما في اللغة اللاتينية يرمز لها بالرمز أ.
- اشتق اسم أمبير من اسم العالم الشهير الذي درس التيار الكهربائي، أندريه أمبير.
- تُعرَّف الأمبيرات في الفيزياء بأنها التيار الكهربائي الناتج عندما تمر شحنة كهربائية، مقدارها كولوم واحد، عبر مادة معدنية في الثانية، لذا فإن الأمبير الواحد = كولوم واحد / ثانية واحدة.
وحدة قياس لكمية المادة
- يتم قياس كمية المادة في إحدى وحدات النظام الدولي الأساسية، والتي تُعرف باسم الخلد.
- تم تسمية هذا الاسم من قبل العالم الألماني أوستوالد في عام 1893 ويعتقد أن أصل هذا الاسم هو كلمة Molekül، والتي تعني جزءًا في اللغة الألمانية.
- الخلد هو الكتلة الجزيئية أو الذرية للمادة، والتي يتم التعبير عنها بالجرام، على سبيل المثال الكتلة الذرية لذرة المغنيسيوم تساوي 24، وبما أن المغنيسيوم موجود في الحالة الذرية، فإن مول المغنيسيوم يساوي 1 x 24 = 24 جرام.
- بالنسبة للغازات الموجودة في حالة الجزيئات مثل الأكسجين O2، يتم حساب المول عن طريق إضافة الكتلة الذرية للذرتين معًا، أي 16 + 16 = 32 جرامًا، وهكذا.
- يساوي المول عدد أفوجادرو مضروبًا في عدد جزيئات المادة، وثابت أفوجادرو هو 6.0221415 × 10 ³.
وحدة قياس شدة الإضاءة
- من وحدات القياس في النظام الدولي الشمعة التي كانت ولا تزال مستخدمة في الإضاءة، وتعتبر وحدة قياس لشدة الإضاءة.
- الشمعة عبارة عن أسطوانة دائرية مصنوعة من الشمع، يوجد بداخلها خيط مصنوع من القطن، يتم إشعاله بواسطة عود ثقاب، ويبدأ الشمع في الذوبان، مما يساعد على الإضاءة.
- يوجد الآن بعض الحوامل التي توضع عليها الشموع حتى لا تسقط، ويطلق على هؤلاء الحوامل الشمعدانات، وهي مصنوعة من الذهب أو الفضة أو الكريستال.
- الشموع الآن تصنع بمختلف الألوان والأشكال الجميلة، وتضاف الخامات المعطرة إلى الشموع أحيانًا، وبمجرد أن يذوب الشمع ويذوب تنتشر الروائح الجميلة التي تضفي على المكان جوًا رائعًا ومبهجًا.
- مع التقدم والازدهار العلمي، أصبحت الشمعة الوحدة الأساسية التي تم من خلالها قياس شدة الإضاءة في النظام الدولي.
هناك أيضًا العديد من وحدات القياس الأخرى في النظام الدولي، وهي وحدات مشتقة من وحدات القياس الأساسية، ومن أمثلة وحدات القياس المشتقة ما يلي:
- M2: لقياس المنطقة.
- M3: لقياس الحجم.
- كغ / م 3: لقياس الكثافة.
- نيوتن: لقياس القوة.
- هيرتز: لقياس التردد.
- كولوم: لقياس الشحنة الكهربائية.
- أوم: لقياس المقاومة الكهربائية.
- تسلا: لقياس التدفق المغناطيسي.
- الجول: لقياس الطاقة.
- باسكال: لقياس الضغط.
- فولت: لقياس الجهد الكهربائي.
- فاراد: لقياس سعة القطب.
- هنري: لقياس الحث.
- لومن: لقياس التدفق الضوئي.
- واط: لقياس القوة.
- ليكس: لقياس شدة الضوء.
في النهاية ذكرنا لكم وحدات القياس في النظام الدولي Sl وهي الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة من الوحدات الأساسية، كما ذكرنا لكم طريقة التحويل بين وحدات القياس، حيث هناك بعض الوحدات الأساسية في النظام الدولي التي لا يتم استخدامها في الحياة العامة، ولكنها تستخدم في المزيد من البحث العلمي.