ربما تكون قد قمت بقياس العديد من الأشياء في حياتك اليومية، سواء كانت غالونات غازٍ أو حجم حذائك أو مدى الجري عند ممارسة الرياضة، يعد القياس جزءًا هامًا جدًا من العلوم والبناء والتصميم ومجموعةٍ واسعةٍ من المجالات المهنية الأخرى، وهناك الكثير بل والمئات من أدوات القياس، فكلُّ أداة قياسٍ تخدم غرضًا محددًا للشخص الذي يستخدمه.

ولأن  الفيزياء علمٌ كميٌّ يعتمد على قياساتٍ دقيقةٍ للخصائص الأساسية مثل الوقت والطول والكتلة ودرجة الحرارة وغيرها، ولضمان دقة قياسات هذه الخصائص، غالبًا ما تستخدم أدواتٍ مثل العدادات والفرجار والأرصدة ثلاثية الحزم المتطورة وموازين الحرارة المخبرية، من المهم فهم كيفية عمل كلُّ جهازٍ منها بشكلٍ صحيحٍ ويجب علينا دائمًا محاولة تحقيق أكبر قدرٍ من الدِّقة التي يسمح بها الجهاز، وعدم التهاون أبدًا بأي مجالٍ للخطأ.

فمثلًا المساطر تُعرف بأنها أبسط طريقةٍ تُستخدم لقياس الطول ولها استخدامٌ واسعٌ في مختبرات التصميم والفصول الدراسية لطلاب العلم، وتتم معايرة وتقسيم المساطر إلى السنتيمترات وأجزاء أصغر كالميليمترات، أي أن الميليمتر هو أصغر قسمٍ فرعيٍّ على المساطر وهو أصغر وحدة يمكن قراءتها، أما العدادات وأمتار القياس فتستخدم بشكلٍ أوسع وأكثر شيوعًا لأغراض البناء.

وتوجد أيضًا الأكواب والأسطوانات المتدرجة وأكواب القياس، فهي تُستخدم لقياس حجم السائل، وعادة ما تستخدم أكواب القياس في المطبخ كطريقةٍ  لقياس أحجام المكونات، كملاعق الطعام وملاعق الشاي والكؤوس. بينما توجد الأكواب والأسطوانات المتدرجة في مختبرات العلوم  وتستخدم نظامًا متريًّا وتقيس بالميليلتر واللتر.

أما الموازين فتستخدم لنوع آخر من القياس وهو قياس وزن الجسم وتحتوي الموازين على سلتين معلقتين بجهتين متعاكستين فيضع الشخص الشيء الذي يرغب بقياسه بجهة وتضاف من الجهة الأخرى المكعبات المرجحة “الأوزان” حتى تتساوى كفتا الميزان ومهما كان الوزن كبيرًا.

ومع التطور التقني والعلمي أصبحت الموازين أكثر تطورًا، وتم اكتشاف الموازين الالكترونية، فتغير شكلها فأصبحت أصغر حجمًا ولم تعد تحتاج لإضافة الأوزان المرجحة، بل تحسب الوزن من خلال البرامج الداخلية أو الأوزان المنزلقة.

ويوجد أيضًا الفرجار وهو أداة شائعةٌ جدًا ويُستخدم في المختبرات والصناعات لقياس طول الجسم والقطر الخارجي لجسمٍ دائري أو اسطواني أو القطر الداخلي للأنابيب والثقوب.

وبعد أن أصبحنا بدراية ببعض أدوات قياس الطول والوزن، لنتعرف على أداةٍ لقياس الحجم وهي نوع من الأسطوانات المدرجة فيتم حساب حجم المادة الصلبة عن طريق الإزاحة والنظر في مقدار السوائل التي يتم إزاحتها عند وضع الجسم في السائل، فكر في ملء حوض الاستحمام بالكامل ثم الدخول إليه، سيفيض حتمًا هذا لأنك أزحت ماءً من الحوض بحجمك تمامًا مما تسبب بالفيضان.

يستخدم العلماء نظام القياس العالمي الذي يستخدم الوحدات التالية للقياس وهي:

“المتر للطول، الغرام للكتلة، اللتر للحجم” ويتم استخدام أحرف بداية مختلفة (تكون قبل الوحدات الأساسية) في النظام العالمي للقياس، للإشارة إلى عدد الوحدات الأساسية التي يحتوي عليها شيء ما فعلى سبيل المثال الكيلومتر يساوي 1000 متر. والميليلتر تساوي 1\1000 من اللتر الواحد. وهذه معاني البادئة التي تكون قبل الوحدة الأساسية.

الكيلو=1000 وحدة أساسية، الهيكتو =100 وحدة أساسية، الديكا=10 وحدة أساسية

الوحدة الأساسية=1، الديسي=1\10 من الوحدة الأساسية، السنتي=1\100 من الوحدة الأساسية، الميلي=1\1000 من الوحدة الأساسية.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي أنواع أجهزة القياس في الفيزياء؟"؟