مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
اندازهگیری و کمیتهای فیزیک-1
توضیحات درس
گفتیم که نظریهها و مدلهای فیزیک فقط تا وقتی که توسط آزمایش تأیید شوند معتبرند، بعد از آن یا باید اصلاح شوند یا یک نظریه جدید را جایگزین آنها کرد. پس فیزیک یک علم تجربی است. در واقع اساس فیزیک آزمایش است و اساس آزمایشهای فیزیکی، اندازهگیری
است. وقتی ما از اندازهگیری حرف میزنیم، یعنی با عدد و یکای مناسب. حالا چرا گفتیم یکا؟ فرض کنید یه سری عدد به شما میدهند و میگویند اینها نتایج اندازهی چندتا آزمایش است اما یادشان میرود که چه چیزهایی را اندازه گرفتهاند.:
5/12 ، 53، 3/21 . حالا اگر بیایم یکای هر عدد را کنارش بنویسیم، متوجه میشویم که هر عدد مربوط به چه کمیتی است. گفتم کمیت!
? کمیت چیست: هر چیزی قابل اندازهگیری. مانند جرم، تندی، حجم و....
\(12.5\)کیلوگرم، 53 متر بر ثانیه، \(21.3\)درجه سلسیوس. یکای هر کدام از این اعداد به ما میگوید که یکی نتیجه اندازهگیری جرم بود و یکی هم تندی.
? انواع کمیت را نام ببرید و هر کدام را توضیح دهید:
الف) کمیت نردهای: به کمیتهایی که برای بیان آنها فقط به عدد نیاز داریم. مانند: جرم-طول-جریان الکتریکی-حجم و .....
ب) کمیت برداری: به کمیتهایی که برای بیان آنها علاوه بر عدد، به جهت هم نیاز داریم. مانند: سرعت-نیرو-شتاب و ....
مثلاً وقتی میگوییم خودرویی با سرعت \(72\frac{km}{h}\) در جهت شمال غربی حرکت میکند.
جمعبندی:
گفتیم برای اندازهگیری علاوه بر عدد به یکا هم نیاز داریم. اما یکای هر کمیت باید چه ویژگی داشته باشد؟
? ویژگیهای یکا را بنویسید: 1- تغییر ناپذیر باشد 2- قابلیت باز تولید داشته باشد.
تغییر ناپذیر باشد یعنی در اثر تغییر شرایط چیزی عوض نشود. قابلیت باز تولید داشته باشد، یعنی بقیهی افراد هم بتوانند نمونهی آن را بسازند.
مزیت: هر کسی میتواند انجام دهد.
عیب: طول دست در افراد مختلف متفاوت است.
هرکشوری یکاهای مخصوص به خود را دارد. مثلاً در بریتانیا برای طول از یکای اینچ (سه دانهی جو) استفاده میشود در حالی که در ایران از
وجب. همین تفاوت در یکاها منجر به ایجاد مجموعهای استاندارد از یکاها شد که به یکاهایSI معروف است.
کمیتها به دو دسته تقسیم میشوند:
کمیتهای اصلی: مجمع اوزان، مقیاسها 7 کمیت را بهعنوان کمیتهای اصلی معرفی کرده است و یکاهای آنها نیز یکاهای اصلیاند.
کمیتهای فرعی: کمیتهایی که یکای آنها در نتیجه حاصلضرب و تقسیم کمیتهای اصلی به دست میآیند. مثلاً: حجم- تندی-نیرو- فشار- انرژی و.....
- برای به دست اوردن یکای کمیتهای فرعی باید فرمول آنها را داشته باشیم.
- برای تشخیص کمیتهای اصلی از فرعی، فقط همین 7 مورد کمیت اصلی را حفظ کنید.
- برخی از کمیتهای ممکن است بطور واضح اسمشان داخل لیست کمیتهای اصلی نباشد اما یکای آنها اصلی است. در این حالت آن کمیت، کمیت اصلی است. مثلاً جابجایی اسمش داخل این لیست نیست ولی یکای آن متر است.