غير مصنف

الكميات الفيزيائية

الكميات الفيزيائية التي تصف الحركة

الكميات الفيزيائية المختلفة هي الأدوات المسؤولة عن وصف النظام الفيزيائي. فعند وصف حركة سيارة توصف بالمسافة التي قطعتها و سرعتها و تسارعها (العجلة) و هي كميات فيزيائية لكل منها تعريف و مفهوم و وحدة قياس. و هناك عدة تقسيمات لها فيمكن تقسيمها إلى كميات قياسية وكميات متجهة و أيضا يمكن تقسيمها إلى كميات فيزيائية أساسية و أخرى مشتقة.

الكميات الفيزيائية القياسية والمتجهة

الكميات القياسية هي الكميات تٌعرف بالمقدار فقط. ويكون الإتجاه لا معنى له مثل الكتلة. يمكنك أن تسأل عن مقدار كتلة الجسم ولكن لو سألت عن اتجاه هذه الكتلة فإن سؤالك سوف يكون لا معنى له. وكذلك بالنسبة لدرجة الحرارة فهي قيمة معينة نحسها ولكن لا يمكننا تحديد الإتجاهات على العكس من الكميات المتجهة. الكمية المتجهة هي كمية يتم تعريفها تعريف دقيق بالمقدار و الإتجاه حيث أن الاتجاه ضروري لوصف الكمية وصفا دقيقا. ويعبر عن الكمية المتجهة رياضيا بالمتجه.

ومثال على الكمية المتجهة السرعة فعندما تسأل عن السرعة ويجيبك أحدهم بأن السرعة تساوي 1 متر/ثانية يمكنك أن تسأل أيضا ما اتجاهها؟ ويتضح من هذا المثال أن هناك مجموعة من الكميات توصف بالمقدار فقط وأخري بالمقدار والاتجاه معا.

أمثلة على الكميات القياسية الكتلة والزمن ودرجة الحرارة والطاقة والكثافة والحجم.

أمثلة على الكميات المتجهة السرعة والعجلة وكمية التحرك والقوة.

الكميات الفيزيائية الأساسية و المشتقة

هي كميات تُعرف بها باقي الكميات أو تُعتبر أساس لتعريف باقي الكميات لذلك سميت أساسية. و هي سبع كميات فقط الكتلة والطول والزمن والتيار الكهربائي ودرجة الحرارة وكمية المادة وشدة الإضاءة. الطول نعرفه جميعا و لا يمكن تعريفه فلو قلت ما معي أن طول القلم 10 سم؟ لن تستطيع تعريفها فهي مُعرفة بذاتها. الكميات المشتقة: هي كميات يتم اشتقاقها من الكميات الأساسية. اي يمكن فهمها بالاستعانة بالكميات الأساسية.وهي أي كمية فيزيائية عدا 7 الكميات الأساسية. و سيتم شرح كل منها بالتفصيل.

الكميات الفيزيائية ووحدات القياس

الكمية الأساسية	الوحدة
الطول	المتر
الزمن	الثانية
الكتلة	الكيلوجرام
درجة الحرارة	الكلفن
كمية المادة	المول
شدة الإستضاءة	القنديلة
شدة التيار الكهربي	الأمبير

وحدات القياس التي يستخدمها العلماء في جميع أنحاء العالم تسمى نظام SI. تكون الوحدة الأساسية لقياس الزمن في نظام SI هي الثانية. وحدة SI لقياس الطول هو المتر. بينما البوصة و القدم و الميل ليست وحدات SI.

الكميات الفيزيائية المشتقة

و تعني كلمة مشتقة “كميات أخرى يمكن اشتقاقها من الكميات الأساسية”. فسرعة السيارة مثلا هي حاصل قسمة الإزاحة على الزمن و وحدتها متر في الثانية (0.67 م/ث). فالسرعة تعتمد على طول وزمن. و يمكن اشتقاقها من تلك الكميتين. لا يمكن إشتقاق الطول أو الزمن من أي شيء. فهما كميات فيزيائية أساسية.

أمثلة على الكميات الفيزيائية المشتقة

مثال أخر , يتم حساب المساحة عن طريق ضرب طولين في بعضهما. وتقاس بالمتر المربع. فإنها مشتقة من طولين اثنين. يحسب الحجم بإستخدام ثلاثة قياسات طول مختلفة تحت مسمى ( الطول و العرض و الارتفاع). وتعتبر السرعة والمساحة والحجم كميات مشتقة حيث أنها تشتق من كميات الأساسية، مثل الكتلة والطول والزمن. و الخلاصة أن الكميات المشتقة يتم وصفها بعلاقات رياضية تتضمن كميات فيزيائية أساسية. وأيضا لها وحدات عيارية مشتقة من الوحدات العيارية الأساسية (وحدات SI للكميات المشتقة من الطول والزمن والكتلة). مثل وحدة القوة التي تساوي وحدة الكتلة مضروبة في وحدة العجلة. و تقرأ كيلوجرام متر لكل ثانية تربيع أو نيوتن على اسم العالم نيوتن. و بالتالي النيوتن هو وحدة SI للقوة.

الكميات الفيزيائية ووحدات القياس في النظام الدولي

كل كمية سواء كانت أساسية أو مشتقة لديها وحدة SI أساسية لا تتغير في البلاد التي تستخدم نظام SI.و بالتالي يمكن مشاركة القياسات بين هذه البلاد المختلفة بدون تحويل.