ما هي الكميات الفيزيائية الأساسية؟ وما هي الكميات الفيزيائية المشتقة؟

1 إجابة واحدة

الكميات الفيزيائية هي الصفات التي تكون قابلة للقياس أي التعبير عنها بأرقامٍ محددةٍ، ويُعبر عن قياسات الكميات المادية بالواحدات والتي تكون قيمًا موحدة مثل( طول السباق والذي يعدّ كميةً ماديةً فتكون واحداته إمّا المتر أو الكيلومتر) ودون هذه الواحدات  سيكون من الصعب على العلماء معرفة القيم المقاسة ومقارنتها بشكلٍ ذو معنى.

للواحدات المستخدمة في النظام الدولي نظامين أساسيين هما:

  • النظام المتري.
  • النظام المعرفي.

حيث استخدم قديمًا النظام المعرفي ضمن الإمبراطوريات البريطانية ومازال مستخدمًا في الولايات المتحدة، أمّا أغلب الدول فتستخدم النظام المتري والذي يمثل نظامًا قياسيًّا متفقٌ عليه من قبل العلماء وينقسم إلى:

الكميات أو الوحدات الأساسية:

حيث تكون بعض الكميات المادية أكثر أساسيّةً من غيرها وبالتالي لا يمكن تحديدها إلا من خلال قياسها ولذلك تدعى الوحدات المقاسة بالوحدات الأساسيّة وأيضًا تعرف على أنها الكميات المعرفة بما تمّ الإصطلاح عليها وليست بدلالة كمياتٍ أخرى وهي واحدات الزمن والمسافة والكتلة، واتفق العلماء على استخدام نظامٍ موحدٍ في العالم يسمّى بـ(SI ) والذي ضمّ وحداتٍ أساسيّةٍ متمثلةٍ بـ:

  • الثانية: وهي اختصارٌ للوقت أو الزمن ورمزه(S) ويجب تحديده بدقة كون جميع القياسات يعبر عنها في الشكل النهائي بالواحدة الأساسية، وتمثل (86400/1 ) من معدل اليوم الشمسي وترتبط هذه القيمة بخاصيّةٍ ذريّة.
  • المتر: يستخدم لقياس الطول ويرمز له بـ( m ) والذي يساوي قيمة 1560763.73 من طول موجة الضوء الأحمر الذي ينبعث من نظير الكريبتون 86 إلى الفراغ في درجة حرارة تساوي( -210 ) سيليزسوس.
  • الكيلو غرام: هو اختصار للتعبير عن الكتلة وواحدته هي( Kg )، والتي تعبر عن كتلة 10 أس (-3 ) مترًا مكعبًا من الماء المقطر ضمن درجة حرارةٍ تقدر بـ( +4 ) سيليزيوس.

أمّا الكميات أو الواحدات المشتقة:

فهي الواحدات التي تعبر عن الكميات الماديّة الأخرى وتكون على شكل مجموعاتٍ جبريّةٍ مشتقة من الواحدات الأساسية  ومعرّفة بدلالتها لذلك تسمى في بعض الأحيان بالكميات المعرفة أو بالمشتقة من أمثلتها:

  • السرعة: وهي المسافة التي يقطعها جسمٌ محددٌ خلال حركته وفق فترةٍ من الزمن، وواحدة السرعة هي( m/s ) أي متر على الثانية، وتحسب بشكلٍ رياضيٍّ من العلاقة:( السرعة= المسافة ÷ الزمن )، ويعبّر عن اتجاه السرعة بسهمٍ صغيرٍ يشير لجهة الحركة.
  •  التسارع: وهو الذي يعرف بأنه معدل تغير سرعة جسمٍ محددٍ خلال فترةٍ من الزمن،  والتسارع من الكميات التي تملك قيمةً واتجاهً وتكون واحدته الدولية هي متر على واحدة زمنية مربعة.
  • القوة: أمّا القوة فتعرف على أنها نسبة تغير الحركة في جسم معين بالنسبة للزمن أو القدرة على التأثير في جسم عن طريق تغيير حالته الطبيعية أو موضعه،وتقدر بالنيوتن أو (N ) وهذه الواحدة نسبةً إلى العالم نيوتن الذي يعد أول من وضع العلاقة الأساسية في عملية قياس القوة، وتعني واحدة نيوتن( m/kg ) أي المتر على الكيلوغرام، وتحسب القوة من العلاقة الرياضيّة:( القوة = الكتلة × التسارع ).

يعتبر أمرًا ضروريًّا معرفة أن قياس الكميات الفيزيائيّة هو نفسه تحديد مقدارها بأداة قياس، وأن كلّ مقدارٍ يعبر عن رقم وواحدة قياس معياريّة لذلك يجب ذكر الواحدة مثال: عند قياس كتلة جسمٍ ما فلا يجب القول أنّ الكتلة تساوي فقط 5 إنما يجب تحديد أنّ الكتلة تساوي 5 غرام أي خمسة أضعاف قيمة الكتلة للغرام الواحد المتعارف عليه وفق النظام الدولي وينطبق ذلك على جميع الكميات الفيزيائيّة المشتقة أو الأساسيّة.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي الكميات الفيزيائية الأساسية؟ وما هي الكميات الفيزيائية المشتقة؟"؟