ما هي وحدات القياس

نظرة عامة حول وحدات القياس

يستخدم القياس (بالإنجليزية: Measurement) أياً كان نوعه في مجالات الحياة المختلفة لتحديد كمية شيء ما، والتعبير عنها كقيمة عددية، أما وحدات القياس (بالإنجليزية: Measurement Unit) فهي الوحدات القياسية التي يتم من خلالها التعبير عن أية كمية فيزيائية، ومن الجدير بالذكر أن الوحدات غير القياسية؛ كالإصبع، والشبر، والخطوة قد تم استخدامها قديماً قبل الوحدات القياسية، للتعبير عن كميات الأشياء المختلفة.ـ^[١]

هناك نوعان من أنظمة القياس في العالم، وهما: نظام الوحدات العرفية الأمريكية الذي يُستخدم في الولايات المتحدة الأمريكية، وهو مماثل للنظام الإمبراطوري من ناحية أسماء الوحدات، وعلاقتها ببعضها، إلا أن هناك اختلافاً بسيطاً في مقدار الوحدات بينهما، وكلاهما مشتق من النظام الإنجليزي القديم، ويعتمد كل النظامين وحدات مثل: الباوند، والإنش، والجالون، وغيرها للقياس،^[٢] أما النظام المتري فهو الذي يُستخدم في باقي دول العالم، ويستخدم وحدات مثل الكيلوغرام، والسنتيمتر، واللتر،^[٣] وتُستخدم عادة كلمتي النظام المتري والنظام العالمي للوحدات للإشارة إلى النظام ذاته،^[٤] وهو النظام المستخدم في العلوم، وفيما يلي أمثلة على الوحدات الأساسية المستخدمة في النظام المتري:^[٤]

• الوحدة الأساسية لقياس الطول: يقاس الطول في النظام المتري بوحدة المتر بشكل أساسي، ويُعرف المتر بأنه المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ في زمن مقداره 1/299792458 ثانية.
• الوحدة الأساسية لقياس الكتلة: تُقاس الكتلة في النظام المتري بوحدة الكيلوغرام بشكل أساسي، وهي كتلة قياسية تعادل كتلة قياسية من البلاتين والإيريديوم موجودة في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس بالقرب من باريس.
• الوحدة الأساسية لقياس الزمن: يُقاس الزمن في النظام المتري بوحدة الثانية بشكل أساسي، وتعرف الثانية بأنها المدة اللازمة لحدوث 9192631770 دورة من ذبذبات الإشعاعات الصادرة عند الانتقال بين مستويات فائقة الدقة في ذرة السيزيوم (133).
• الوحدة الأساسية لقياس درجات الحرارة: تُقاس درجة الحرارة في النظام المتري بوحدة الكلفن بشكل أساسي، وتُعرف وحدة الكلفن بأنها 1/273.16 جزء من درجة حرارة الديناميكا الحرارية للنقطة الثلاثية للماء.

وحدات قياس الحرارة

تصف درجة الحرارة مدى سخونة، أو برودة الأشياء، وهناك العديد من الوحدات المستخدمة لقياس درجة الحرارة، وهي:^[٥]

• السليسيوس (°C): تعتبر من أشهر الوحدات المستخدمة في العالم لقياس درجة الحرارة، وهي من وحدات النظام المتري، وفي هذا المقياس فإن الماء يتجمد عند درجة حرارة صفر° سيليسيوس، ويغلي عند درجة حرارة 100° سيليسيوس.
• الفهرنهايت: يعتبر من وحدات النظام الإنجليزي الذي يستخدم بشكل كبير في الولايات المتحدة الأمريكية، وفي هذا المقياس فإن الماء يغلي عند درجة حرارة 212° فهرنهايت، ويتجمد عند درجة حرارة 32° فهرنهايت.
• الكلفن: تعتبر من وحدات النظام العالمي للوحدات، وعلى عكس وحدتي الفهرنهايت، والسيليسيوس فإن وحدة الكلفن لا تستخدم نظام الدرجات، وتجدر الإشارة إلى أن أقل درجة حرارة يمكن الوصول إليها هي 0 كلفن، وتُسمّى بالصفر المطلق.

وحدات قياس الكتلة

الوحدات المستخدمة في النظام المتري لقياس الكتلة:^[١]

• الميليغرام (مغ): يستخدم لقياس الكتل الخفيفة جداً، وخصوصاً عند تناول الأدوية، أو كتل السكاكر الصغيرة
• الغرام (غ): يُستخدم لقياس الكتل القليلة مثل الخضراوات؛ كالبطاطا مثلاً، وتجدر الإشارة أن كل 1000مغ = 1غرام.
• الكيلو غرام (كغ): يُستخدم لقياس الكتل الثقيلة مثل كتلة جسم الإنسان، وتجدر الإشارة إلى أنّ كل 1000غ = 1كغ.

الوحدات المستخدمة في النظام الانجليزي لقياس الكتلة:^[١]

• الأونصة: تستخدم لقياس كتل الكميات القليلة مثل الخبز.
• الباوند: تُستخدم لقياس الكتل الثقيلة مثل كتل الأجسام، وتجدر الإشارة إلى أنّ كل 1 باوند = 16 أونصة.
• الطن: تستخدم لقياس الكتل الثقيلة جداً مثل كتلة الشاحنة مثلاً، وتجدر الإشارة إلى أنّ كل 1 طن = 2000 باوند.

لمزيد من المعلومات حول وحدات قياس الكتلة يمكنك قراءة المقال الآتي: وحدة قياس الوزن.

وحدات قياس المساحة

تُعرف المساحة بأنها مساحة سطح الشكل ثنائي الأبعاد، ووحداتها هي نفس وحدات قياس الطول، ولكن وحدات قياس المساحة تكون بالوحدة المربعة، وذلك لأنها تنتج من حاصل ضرب بعدين من أبعاد الطول ببعضهما البعض، ومن الأمثلة على وحدات قياسها ما يلي:^[٥]

• السنتيمتر المربع (سم²): تعتبر من وحدات النظام المتري، وتمثل مساحة مربع طول كل ضلع من أضلاعه 1سم، وتستخدم هذه الوحدة لقياس المساحات الصغيرة مثل مساحة رقعة الشطرنج.
• القدم المربع (قدم²): يعتبر من وحدات النظام الإنجليزي، ويمثل مساحة مربع طول كل ضلع من أضلاعه 1قدم، ويُستخدم لقياس مساحة الأرض، أو الغرفة مثلاً.
• المتر المربع (م²): يعتبر من وحدات النظام المتري، ويُمثّل مساحة مربع طول كل ضلع من أضلاعه 1م، وتُستخدم لقياس مساحة الشقق السكنية.
• الفدان: يعتبر من وحدات النظام الإنجليزي، ويُستخدم لقياس مساحة الأراضي الكبيرة مثل المزارع، والحدائق.
• الهكتار: يعتبر من وحدات النظام المتري، ويمثل مساحة مربع طول ضلع 100م، ويستخدم كالفدان لقياس مساحة الأراضي.

لمزيد من المعلومات حول وحدات قياس المساحة يمكنك قراءة المقال الآتي: وحدات قياس المساحة.

وحدات قياس الحجم

يعرف الحجم بأنه سعة الوعاء من السوائل، أو أي شيء آخر، أما عن الوحدات المستخدمة لقياسه فهي ذات الوحدات المستخدمة لقياس الطول كالمساحة تماماً، لكنها وحدات مكعبة، وذلك لأن الحجم ينتج عادة من إيجاد حاصل ضرب ثلاثة أبعاد ببعضها،^[٥] ومن الوحدات المستخدمة في النظام المتري لقياس الحجم ما يلي:^[١]

• الميلي لتر (مل): يستخدم لقياس حجم الوسائل القليلة جداً مثل الدواء.
• اللتر: وهو الوحدة الأساسية لقياس الحجم في النظام المتري، ويُستخدم لقياس أحجام السوائل الكبيرة نسبياً؛ مثل علب العصير، والحليب، ومن الجدير بالذكر أن كل 1000 مل = 1 لتر.
• السنتيمتر مكعب (سم ³): يُمثل حجم مكعب طول أحد أضلاعه 1سم، ووحدة السنتيمتر المكعب تعادل وحدة الملي لتر.^[٥]

من الوحدات المستخدمة في النظام الانجليزي لقياس الحجم:

• الأونصة السائلة: يعتبر من وحدات النظام الانجليزي، ويُستخدم لقياس حجم السوائل التي تكون موجودة في الزجاجات؛ كالمشروبات الغازية.^[٥]
• الكأس: تعادل 8 وحدات من الأونصة السائلة، وتستخدم بشكل كبير في معرفة مقادير وصفات الطعام.^[٥]
• الباينت: تعادل اثنين من وحدة الكأس، وتساوي تقريباً نصف لتر.^[١]
• الكوارت: تعادل اثنين من وحدة الباينت.^[١]
• الغالون: تعادل 4 وحدات من الكوارت، و 1 غالون يعادل 1 لتر تقريباً.^[١]

لمزيد من المعلومات حول وحدات قياس الحجم يمكنك قراءة المقال الآتي: وحدة قياس الحجم.

وحدات قياس الطول

تصف وحدات قياس الطول أطوال وأبعاد الأشياء من البداية للنهاية في بعد واحد، أو المسافات بين نقطتين، ومن الوحدات المستخدمة في النظام المتري لقياس الطول:^[١]

• الميلي متر (مم): يستخدم لقياس المسافات، أو الأطوال القليلة جداً مثل طول رأس القلم.
• السنتيمتر (سم): يُستخدم لقياس الأطوال الصغيرة مثل طول القلم، و كل 1سم = 10مم.
• المتر (م): يُستخدم لقياس الأطوال الكبيرة مثل طول غرفة الصف، وكل 100سم = 1م.
• الكيلو متر (كم): يُستخدم لقياس الأطوال، والمسافات الكبيرة جداً مثل المسافة بين مكانين مختلفين، وكل 1000م = 1كم.

من الوحدات المستخدمة لقياس الطول في النظام الإنجليزي:^[١]

• الإنش: يستخدم لقياس الأطوال الصغيرة نسبياً مثل طول الصندوق مثلاً.
• القدم: يُستخدم لقياس المسافات، والارتفاعات القصيرة نسبياً مثل ارتفاع البناية، أو ارتفاع الشجرة، وكل 1 قدم = 12 إنش.
• اليارد: يُستخدم لقياس الأطوال الكبيرة، وهو أكبر من القدم؛ مثل قياس طول ملعب كرة القدم، وكل 1 يارد = 3قدم = 36 إنش.
• الميل: يُستخدم لقياس المسافات الكبيرة مثل المسافة بين مكانين مختلفين، وتجدر الإشارة أن كل 1 ميل = 5280 قدم، و 1760 يارد.

لمزيد من المعلومات حول وحدات قياس الطول يمكنك قراءة المقال الآتي: وحدات قياس الطول.

وحدات قياس الزمن

وحدات النظام المتري والنظام الإنجليزي هي نفسها بالنسبة لقياس الزمن، وهي:^[١]

• الثانية (ث) وهي الوحدة الأساسية لقياس الزمن، وتعادل خطوة واحدة من عقرب الثواني.
• الدقيقة: كل 1 دقيقة = 60 ثانية، وتعادل دورة واحدة لعقرب الثواني، أو خطوة واحدة من عقرب الدقائق.
• الساعة: كل 1 ساعة = 60 دقيقة، وتعادل دورة واحدة لعقرب الدقائق، أو خطوة واحدة من عقرب الساعات.
• اليوم: كل 1 يوم = 24 ساعة، وتعادل دورتين كاملتين لعقرب الساعات.
• الأسبوع: كل أسبوع = 7 أيام
• الشهر: كل 1 شهر = 30، أو 31 يوم باستثناء شهر شباط فإنه يحتوي على 28 يوم.
• السنة: كل 1 سنة = 12 شهر، وتستخدم لقياس عمر الأشخاص أو الأشياء.

أمثلة منوعة حول وحدات القياس

• المثال الأول: أي من الوحدات الآتية تستخدم لقياس طول حقيبة اليد: أ) السنتيمتر ب) الباوند جـ) الميل د) الكأس؟^[٦]
  • الحل:
  • الإجابة الصحيحة هي أ، وذلك لأن الباوند يُستخدم لقياس الكتلة، والكأس تُستخدم لقياس الحجم، والميل يُستخدم لقياس الأطوال والمسافات الكبيرة، وبالتالي فإن الوحدة المناسبة لقياس حقيبة اليد هي السنتيمتر.

• المثال الثاني: أي من الوحدات الآتية تعتبر الأفضل لقياس المسافة بين نيويورك، وكاليفورنيا أ) السنتيمتر ب) المتر جـ) الكيلو متر؟^[٧]
  • الحل:
  • الإجابة الصحيحة هي أ) الكيلو متر، وذلك لأن المسافة بين نيويورك، وكاليفورنيا كبيرة، وبالتالي فإننا نحتاج إلى استخدام وحدات قياس الطول التي تغطي مسافة أكبر.

• المثال الثالث: نتعامل في حياتنا اليومية مع الكثير من الكميات الفيزيائية، وفي بعض الأحيان يصعب اختيار وحدة القياس المناسبة، والجدول الآتي يُبين بعض الكميات الفيزيائية، ووحدة القياس المناسبة لها:^[٨]
  

لمزيد من المعلومات حول تحويل وحدات القياس يمكنك قراءة المقال الآتي: تحويل وحدات القياس.

فيديو عن وحدات قياس المسافة

للتعرف على المزيد حول وحدات قياس المسافة شاهد الفيديو:^[٩]

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر} "Measurement Units - Definition with Examples", www.splashlearn.com, Retrieved 11-6-2020. Edited.
2. ↑ "Systems of Measurement: British Imperial vs U.S. Customary Units", www.smartickmethod.com, Retrieved 15-6-2020. Edited.
3. ↑ "Standard Units of Measurement for Length, Weight, Time & Capacity", study.com, Retrieved 11-6-2020. Edited.
4. ^ ^{أ ب} "The 7 Base Units of the Metric System", www.thoughtco.com, Retrieved 11-6-2020. Edited.
5. ^ ^{أ ب ت ث ج ح} "Physical Quantities and Their Units", www.ipracticemath.com, Retrieved 11-6-2020. Edited.
6. ↑ " Unit Of Measurement", www.icoachmath.com, Retrieved 11-6-2020. Edited.
7. ↑ "Metric units of length review (mm, cm, m, & km)", www.khanacademy.org, Retrieved 11-6-2020. Edited.
8. ↑ "Choosing Appropriate Units of Measure", www.varsitytutors.com, Retrieved 11-6-2020. Edited.
9. ↑ فيديو عن وحدات قياس المسافة.