أنواع وحدات القياس

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٧:٠٨ ، ٢٥ سبتمبر ٢٠١٩

النظام العالمي لوحدات القياس

يقيس الإنسان العديد من المقادير التي تتنوع في خصائصها وماهيتها، وهذه القياس لم تثبت على مرّ العصور، فقد تباينت الطرق والأدوات التي قيس بها، بالاضافة للاختلاف في وحدات القياس نفسها، وهي ما يميز القيمة أو المقدار، فلا قيمة لأي مقدار دون أن تُذكر وحدة القياس التابعة له دائمًا، وإلا فهو مجرد رقم لا معنىً له، فمن الخطأ القول أن طول الملعب هو 100، والصحيح القول أن طوله هو 100م، وبالتالي العدد 100 أصبح رقمًا مميزًا بالوحدة المستخدمة في قياس الطول وهي المتر، وتتعدد وحدات القياس في جميع مجالات الحياة، فهي أحيانًا تعبر عن مساحة أو حجم أو درجة حرارة أو مقدار الطاقة وغيرها، ومنها ما هو سهل الفهم أو التعامل لعموم الناس التي أشهرها المتر، الثانية، الكيلوغرام، الأمبير، والدرجة المئوية، في حين نجد صعوبة في فهم بعض وحدات القياس لا سيما المتعلقة بالمقادير الفيزيائية أو الكيميائية، ونتيجة لتعدد هذه الوحدات التي تقيس عدد كبير جدًا من المقادير اتفق العلماء وخرجوا بما يُسمى بنظام الوحدات الدولي، والذي يُرمز له بالرمز (SI)، وهو النظام الأكثر انتشارًا في العالم، إذ تعد الولايات المتحدة الأمريكية هي أقل دول العالم استخدامًا له، فنظام الوحدات الدولي يتضمن سبع وحدات تعد الأساسية في قياس الكميات الفيزيائية المختلفة، وهي الطول (المتر)، الزمن (الثانية)، الكتلة (الكيلوغرام)، التيار الكهربائي (الأمبير)، الحرارة (كلفن)، الإضاءة (الشمعة) وكمية المادة (المول)، ومن الناحية الرياضية يمكن تحويل هذه المقادير لنفس الوحدة من خلال قانون النسبة والتناسب، فمثلًا لدينا كتلته 1000 كغم، وأردنا أن نعبر عن هذا المقدار بالطن، فما علينا إلا أن نقسم الـ 1000 كغم على العدد 1000، وذلك لأن كل 1 طن يساوي 1000 كغم، وكذلك الأمر في بقية وحدات القياس والتي سنأتي على تفصيلها لاحقًا [١].


أهمية القياس في حياتنا اليومية

استخدم الإنسان القياس منذ بدء الخليقة، وذلك لمعرفة الظواهر التي تحيط به، واخترع العديد من الأدوات القياسية أهمها كانت لقياس الطول والمساحة والوزن، فخير شاهد على ذلك البناء الذي أقامه في العديد من الحضارات حول العالم، فبناء الأهرامات بهذ الدقة دليل واضح على استخدام القياس في العديد من المجالات، فالقياس في الماضي والحاضر يعد أمرًا هامًا لا يمكن الاستغناء عنه أو إغفاله، فأبسط أمور حياتنا تحتاج للقياس ووحداته المستخدمه، كقياس الزمن في الساعات التي يمتلكها أغلب سكان الأرض، وفي السيارة الشخصية توجد العديد من الأجهزة المرتبطة بقياسات يلزم النظر إليها دائمًا لتفادي أي خطر قد يحدث، ولمعرفة حالة الطقس من درجة حرارة وسرعة رياح ونسبة الرطوبة وغيرها، فلا يمكن التحرك في أي رحلة ملاحية أو جوية دون معرفة هذه القياسات وبدقة متناهية، وكذلك الأجهزة البيتية الكهربائية التي لا تعمل دون تحديد مقاييس محددة تتناسب والغرض المخصص له، وأخيرًا ما تستخدمه الدول في قياساتها التجارية المتعارف عليها التي ترتبط بالتعرفة الجمركية للبضائع المتبادلة بينها [٢].


وحدات القياس الأساسية في النظام الدولي

كما ذكرنا سابقًا أوجد النظام الدولي للقياس 7 وحدات أساسية لقياس المقادير الفيزيائية، هي كالآتي [٣]:

  • وحدة قياس الطول أو المسافة (المتر): والمتر هو الوحدة المتفق عليها دوليًا لقياس الطول، وهي من الناحية الفيزيائية المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ خلال واحد(1) على 299,792,458 من الثانية، إذ يعادل المتر 39.37 بوصة التي تُستخدم في العديد من قياسات الأجهزة كأجهزة التلفاز، وفي الولايات المتحدة الأمريكية، ومن مضاعفات المتر الكيلو متر الذي يساوي 1000 متر، ومن أجزائه السم الذي يساوي 1/100 من المتر.
  • وحدة قياس الزمن(الثانية): وهي الوحدة التي يُقاس بها الزمن أو الوقت، وهي وحدة قياس الزمن أو درجات الزوايا، ففي الوقت الثانية جزء واحد من 60 من الدقيقة، وبالتالي فهي 3600 جزء من الساعة، إذ أن الساعة تساوي 60 دقيقة، وهي أيضًا 1000 ميلي ثانية، أما في قياس الزوايا، فالثانية هي تقسيم للدرجة، والدرجة هي مقدار قياس الزوايا، فالدرجة الواحدة 60 جزءًا هي الدقائق القوسية، وكل دقيقة قوسية تساوي 60 ثانية قوسية.
  • وحدة قياس الكتلة ( الكيلوغرام): والتي تُختصر بكغم، ورمزها هو Kg، وفي النظام الإنجليزي وحدة قياس الكتلة هي الباوند الذي لازال يُستخدم في الولايات المتحدة الأمريكية حتى اليوم، إذ يساوي الباوند 0.4536 من الكيلوغرام، أما اليكلوغرام فيساوي 1000غم، ومعياريًا الكيلوغرام هو كتلة أسطوانة بقطر 39 ملم وارتفاع 39 ملم، وفي هذه الأسطوانة 90% بلاتين، 10% ارديوم، وتحت درجة حرارة صفر مئوي، وهي موجودة في معهد المعايرة بالولايات المتحدة الأمريكية.
  • وحدة قياس شدة التيار (الأمبير): سميت على اسم العالم الفرنسي أندري ماري أمبير، ومعياريًا الأمبير هو التيار الناتج عن مرور شحنة كهربائية تقدر بواحد كولوم عبر موصل في زمن قدره ثانية واحدة، ورياضيًا يُعبر عنه بـ 1 أمبير = 1 كولوم ÷ 1 ثانية.
  • وحدة قياس الحرارة (الكلفن): سميت على اسم العالم البريطاني لورد كلفن، والتي تعبر عن كمية الطاقة التي يختزنها جسم ما، بالإضافة للتعبير عن مدى حركية ذراته، ووحدة الكلفن في الغالب تستخدم في الأبحاث العلمية، في حين تُستخدم وحدتي السيلزيوس والفهرنهايت في الحياة العامة وأحوال الطقس، وفي الأبحاث العلمية درجة الكلفن المساوية للصفر تعني توقف حركة الجزيئات تمامًا، في حين 1 كلفن تساوي درجة مئوية واحدة، فلا فرق بين الوحدتين سوى في التعبير عن درجة الصفر، فدرجة الصفر في مقياس كلفن مساوية لـ سالب 273 درجة مئوية.
  • وحدة قياس شدة الضوء (الشمعة): من المعروف أن الشمعة هي الآداة التي كانت تستخدم في الإنارة ليلًا، فقد أُعتمدت لقياس شدة الضوء في النظام الدولي للقياس.
  • وحدة قياس كمية المادة (المول): كميائيًا المول هو الوحدة المستخدمة في قياس كمية المادة، وعلميًا هو الكتلة الذرية للمادة ويعبر عنها بالغرام، فمثلًا الكربون الذي كتلته الذرية تساوي 12، ما يعني أن 1 مول كربون تساوي 12 غم.


المراجع

  1. "تعرف على ما هى وحدات القياس"، wiki.kololk، اطّلع عليه بتاريخ 13-8-2019. بتصرّف.
  2. "مقدمة ومبادئ أساسية عن القياسات"، hctmetrology.tripod، اطّلع عليه بتاريخ 13-8-2019. بتصرّف.
  3. "وحدات القياس الأساسية في النظام الدولي للقياس"، datamining، 13-8-2019. بتصرّف.