کمییت ها و واحداهای اندازه گیری

دستگاه اندازه گیریSI   (دستگاه بین المللی یکا ها)

به دلیل مهم بودن اندازه گیری دانشنمدان به دنبال ابزار های دقیق و یکا های (واحد اندازه گیری) استاندارد برای اندازه گیری بر آمدند که نتیجه تلاش و کوشش آنها سیستم  اندازه گیریSI  (  (System International   شد.

دستگاه بین المللی یکا ها:به تمامی یکا های اصلی و فرعی که مورد توافق کشورهای مختلف جهان است دستگاه بین المللی یکا ها گفته می شود.

از مهم ترین ویژگی های این سیستم آن است که یکا های آن در شرایط فیزیک مشخص شده تغییر نمی کنند یعنی میتوان در هر جای دیگری در جهان دوباره آن را ایجاد کرد. از ویژگی های دیگر آن این است که یکا های این دستگاه مضربی از 10 هستند که تبدیلات را ساده می کنند.

دستگاه SI   از دو نوع کمیت اصلی و فرعی تشکیل شده است و یکا های آن نیز به دو دسته ی اصلی و فرعی تقسیم می شوند.

کمیت های اصلی:آن دسته از کمیت هایی که یکا های آن به طور مستقل تعریف شده و وابسته به یکا های دیگر نیستند.

کمیت های فرعی:آن دسته از کمیت هایی که یکای آنها مستقل نیستند و میتوان آن ها را بر حسب یکا ها ی اصلی تعیین کرد مانند سرعت،نیرو،انرژی، توان،مساحت،شتاب،کار،وزن.

در دستگاه SI   هفت کمیت به عنوان کمیت های اصلی انتخاب شده اند که عبارتند از :

1-جرم:آن را با    mنشان داده و واحد آن کیلو گرم(kg  ) است.

2-طول:آن را با L   نشا داده واحد آن متر(m ) است.

3-زمان:آن را با T نشان داده و واحد آن ثانیه(s) است.

4-دما:آن را با نشان داده و واحد آن کلوین(k) است.

5-شدت جریان الکتریکی:آن را با I نشان داده و واحد آن آمپر (A) است.

6- مقدار ماده:آن را با مول(mol) نشان داده و واحد آن مول(mol) است.

7- شدت نور: آن را با I نشان داده و واحد آن کاندلا(شمع)(d) است.

بررسی بعضی کمیت های اصلی دستگاه

کمیت طول(متر(m :کوتاه ترین فاصله بین دو نقطه را طول گویند و یکای اندازه گیری آن متر است.

سال ها متر استاندارد را فاصله بین دو علامت بر روی میله ای از جنس آلیاژ پلاتین و ایریدیوم که در دمای ثابت صفر درجه سلسیوس بود قرار داده بودند ولی به دلیل پیشرفت تکنولوژی و علم امروزه(حتی2+2 چهار نمیشه) برای یک متر استاندارد مقیاس زیر را قرار داده اند:

یک متر استاندارد مسافتی است که نور در مدت ثانیه در خلأ می پیماید.

نکات:1-رادار برای اندازه گیری فاصله بین زمین و اجسام دور مانند کره ماه به کار می رود.

2-میکروسکوپ برای اندازه گیری طول اجسام در حد میکرو و نانو به کار می رود.(مثل برج دبی)

توضیخ تصویر:رادار برای اندازه گیری فاصله بین زمین و اجسام دور.

 توضیح تصویر:میکروسکوپ برای اندازه گیری طول اجسام در حد میکرو و نانو به کار می رود.

کمیت جرم(کیلوگرم kg):مقدار ماده تشکیل دهنده یک جسم جرم آن جسم است و یکای اندازه گیری آن کیلوگرم است.

سال ها کیلو گرم استاندارد را استوانه ای تو پر از آلیاژ پلاتین و ایریدیوم می دانستند که اکنون در موزه پاریس نگهداری می شود ولی امروزه برای یک کیلو گرم استاندارد مقیاس زیر را قرار داده اند:

یک کیلو گرم استاندارد برابر جرم 1000 سانتی متر مکعب(یک لیتر) آب خالص در دمای 4 درجه سانتی گراد است.

نکته:جرم را با ترازو و وزن را با نیروسنج اندازه می گیرند.

 

زمان(ثانیه s):زمان را در فیزیک نمی توان تعریف کرد ولی می توان از آن به عنوان گذر عمر و یا فاصله ی بین تو اتفاق نام برد.وقتی وقایع پشت سر هم رخ میدهد احساسی در ذهن ما ایجاد می شود که آن را مدت زمان می گوییم.فیزیک زمان را تعریف نمی کند ولی آن را اندازه می گیرد.

سال ها یک ثانیه را برابر یک     شبانه روز می دانستند ولی امروزه یک ثانیه زمانی است برابر با 10¹⁰برابر زمان نوسان پرتو مربوط به انتقال بین دو تراز بسیار ظریف اتم سزیم.