ما هي الكميات الفيزيائية الأساسية
من الكميات الفيزيائية الأساسية
يتم التعبير عن كافة الكميات الفيزيائية في النظام الدولي للوحدات (SI) تبعًا للمجموعات في سبع وحدات فيزيائية أساسية، وهي من
الثوابت الفيزيائية الأساسية
، ومن الجدير بالذكر أن الكميات الفيزيائية الأساسية عبارة عن سبع كميات، وهي فيما يلي: [1]
- الشمعة.
- المول.
- الكتلة.
- درجة الحرارة.
- الزمن.
- شدة التيار.
- المسافة.
وفي التالي توضيح لكل منها:
الشمعة:
وهي تقوم بتمثيل شدة الإضاءة.
كمية المادة:
وهي وحدة تُستخدم في الفيزياء والكيمياء ويتم التعبير عنها بالمول.
الكتلة:
وهي تُستخدم لقياس كمية أحد المواد في حيز ما، ووحدتها الجرام وأجزاؤه وكذلك مضاعفاته.
درجة الحرارة:
تقوم بتمثيل مؤشر حول مقدار الطاقة الحرارية التي تُخزن في الجسم، ووحدتها هي الكلفن أو السيلسيوس.
الزمن:
وهو الفترة التي يستغرقها حدوث شيء ما، ووحدته هي الساعة وأجزائها من الدقائق والثواني، ومضاعفاتها مثل اليوم، الشهر العام وهكذا.
شدة التيار:
يتم تعريف التيار الكهربائي بأنه عبارة عن معدل تدفق الشحنات الكهربائية في وحدة زمنية معنية، ووحدته هي الأمبير ومضاعفاته وأجزاؤه.
المسافة:
وهي من الكميات الفيزيائية المعتمدة على المقدار، والغير مهتمة بالاتجاهات، ووحداتها المتر وأجزاءه مثل السنتيمتر، الميليمتر، الديسيمتر وهكذا، وأيضًا مضاعفاته مثل الكيلومتر، والهيكتومتر، الديكامتر وغير هذا.
وفي التالي صورة توضح
جدول الكميات الفيزيائية
:
رموز الكميات الفيزيائية الأساسية
إن النظام الدولي للوحدات يشتمل على سبع وحدات أساسية، وبعد هذا نجد أن هناك 22 وحدة أخرى تشتق منها برموز وأسماء خاصة بها، وفي التالي جدول يوضح رموز الكميات الفيزيائية الأساسية: [2] [3]
| الاسم | الوحدة |
|---|---|
| الزمن (Time) | ث (s) |
| الطول (Length) | م (m) |
| الكتلة (Mass) | كغ (Kg) |
| التيار (Electrical Current) | أ (A) |
| درجة الحرارة (Temperature) | ك (K) |
| كمية المادة (Amount of substance) | مول (mol) |
| شدة الإضاءة (Luminous intensity) |
ق (CD) |
بعض الكميات الأساسية الأخرى
إن الكميات الأساسية تتمثل في سبع كميات متعارف عليها بصورة كبيرة، ولكن يوجد بعض الكميات الأساسية الأخرى التي تُستخدم أيضًا على نطاق كبير وهي معروفة دوليًا مع وحداتها، وفي التالي توضيح لها:
-
الطول:
وهو يُمثل بعد الشيء من نقطة ما وفي الاتجاه ذاته، ووحدته هي المتر ومضاعفاته وأجزائه. -
الوزن:
يتم تعريفه بأنه مدى تأثير الجاذبية الأرضية في أحد الأجسام، ووحدته هي النيوتن. -
السرعة:
وهي التي تقوم بالتعبير عن تغير مكان جسم ما مع التغير في الزمن، ووحدتها متر/ثانية. -
الحجم:
وهو يُعبر عن أبعاد جسم ما في 3 اتجاهات الطول، الارتفاع، والعرض، ووحدته هي المتر المكعب ومضاعفاته وأجزاؤه. -
الضغط:
يُعبر عن مدى القوة التي تقوم بالتأثير على وحدة المساحة، ووحدته باسكال. -
الكثافة:
يُعبر عن كتلة المادة في وحدة الحجم، ووحدتها كيلوجرام/متر مكعب. -
اللزوجة:
وهي التي تُعبر عن شدة قدرة مادة لزجة لا تقبل الانضغاط على المقاومة أثناء تعرضها إلى الضغط، ووحدتها باسكال.
الوحدات المشتقة من النظام الدولي للوحدات
تُعرف الكميات دون الكميات الأساسية باسم
الكميات المشتقة
، إذ أنها تشتق من الكميات السبعة الأساسية لنظام معادلات الكمية، ومن الجدير بالذكر أن الحصول عليها يتم من خلال النظام الدولي للوحدات، وفي التالي توضيح لكل نوع من الكميات المشتقة:
الكميات المشتقة ووحدة قياسها التي لا تحمل اسم خاص
تتمثل في الكميات التي يتم التعبير عن وحداتها من خلال وحدات النظام العالمي، وهذا يدل على أن وحداتها تم اشتقاقها من الكميات الأساسية، وفي التالي جدول يقوم بتوضيح بعض تلك الكميات:
| الكمية المشتقة | الوحدة |
|---|---|
| المساحة (Area) |
م 2 (m 2 ) |
| الحجم (Volume) |
م 3 (m 3 ) |
| السرعة (Speed,Velcocity) | م/ث (m/s) |
| التسارع (Acceleration) |
م/ث 2 (m/s 2 ) |
| عدد الموجة (Wave number) |
م -1 (m -1 ) |
| كثافة الكتلة (Mass density) |
كغ/م 3 (Kg/m 3 ) |
| الحجم النوعي (Specific volume) |
م 3 /كغ (m 3/kg ) |
| كثافة التيار (Current density) |
أ/م 2 (A/m 2 ) |
| قوة المجال المغناطيسي (Magnatic field strength) | أ/م (A/m) |
| تركيز كمية المادة (Amount of substance concentration) |
مول/ م 3 (mol/m 3 ) |
| الاستضواء (Luminance) |
ق/ م 2 (cd/m 2 ) |
| الكسر الكتلي (Mass fraction) | كغ/كغ (kg/kg) |
الكميات المشتقة ووحدة قياسها التي تحمل اسم خاص
تتمثل في كميات تم اشتقاقها من الوحدات الأساسية، ولكن يتم التعبير عنها من خلال أسماء أخرى جديدة، وفي التالي جدول يقوم بتوضيح تلك الوحدات:
| الكمية | اشتقاقها من النظام العالمي |
|---|---|
| التردد (Frequency) | هيرتز، Hz (ث-1) |
| الزاوية المجسمة (Solid angle) |
ستراد، Sr (م 2 /م 2 ) |
| الزاوية (Plane angle) | راد، rad (م/م) |
| الضغط (Pressure) | باسكال، Pa (م-1.كغ.ث-2) |
| القوة (Force) |
ن، N (م.كغ/ث 2 ) |
| الطاقة (Energy) |
جول، J (م 2 .كغ.ث -3 ) |
| القدرة (Power) |
واط، W (م 2 .كغ.ث -1 ) |
| السعة الكهربائية (Capacitance) | فاراد،F (م-2.كغ/ث3.أ) |
| الجهد الكهربائي (Voltage) |
ف، V (م 2 .كغ/ث 3 .أ) |
| الشحنة الكهربائية (Electric charge) | ك، C (ث.أ) |
| المقاومة الكهربائية (Resistance) |
Ω (م 2 .كغم.ث -3 .أ -2 ) |
| الموصلية الكهربائية (Conductance) |
سيمنزم، س ( -2 .كغ -1 .ث 3 .أ 2 ) |
| التدفق المغناطيسي (Magnetic flux) |
ويبرم، Wb ( 2 .كغم.ث -2 .أ -1 ) |
| كثافة التدفق المغناطيسي (Magnetic flux density) |
ت، T (كغم.ث -2 .أ -1 ) |
| الحرارة المئوية (Celsius temperature) | سيليسيوس (oC) |
| المحاثة (Inductance) |
هنري، H (م 2 .كغم.ث -2 .أ -2 ) |
| الفيض الضوئي (Luminous flux) |
لومن، lm (م 2 م 2- .ق) |
| الاستضاءة (Illuminance) |
لكس، lx (م 2 م 2- .ق) |
| نشاط النويدات المشعة (Activity of a radionuclide) |
بيكل، Bq (ث -1 ) |
| جرعة الطاقة الممتصة (Absorbed dose) |
غ، Gy (م 2 .ث -2 ) |
| الجرعة المكافئة (Dose equivalent) |
زيفرت، Sv (م 2 .ث -2 ) |
| النشاط التحفيزي (Catalytic activity) |
كات، Kat (ث -1 . مول) |
الكميات المشتقة التي لها وحدة قياسها تتكون من وحدة أساسية واسم خاص
وهي عبارة عن كميات تتصف بما لها من اسم خاص، ووحداتها مشتقة من الوحدات الأساسية في نظام الوحدات العالمي وكذلك الوحدات الخاصة، وفي التالي جدول يقوم بتوضيح تلك الكميات ورمزها:
| الكمية | رمز الوحدة |
|---|---|
| عزم القوة (Moment of force) | ن.م (N·m) |
| الكمية الوحدة الرمز اللزوجة الديناميكية (Dynamic viscosity) | باسكال.ث (Pa·s) |
| التسارع الزاوي (Angular acceleration) | راد/ث2 (rad/s2) |
| السرعة الزاوية (Angular velocity) | راد/ ث (rad/s) |
| التوتر السطحي (Surface tension) | ن/ م (N/m) |
| كثافة التدفق الحراري، التشعيع (Heat flux density, irradiance) |
واط/م 2 (W/m 2 ) |
| القدرة الحرارية، إنتروبيا (Heat capacity, entropy) | جول/ك (J/K) |
| كثافة الطاقة (Energy density) |
جول/ م 3 (J/m 3 ) |
| الطاقة النوعية (Specific energy) | جول/كغم (J/kg) |
| الموصلية الحرارية (Thermal conductivity) | واط/ (م.ك) (W/(m .K)) |
| قدرة الحرارة النوعية، الانتروبيا النوعية (Specific heat capacity, specific entropy) | جول/ (كغم.ك) (J/ (kg·K)) |
| كثافة التدفق الكهربائي (Electric flux density) |
كولوم/ م 2 (C/m 2 ) |
| كثافة الشحنة الكهربائية (Electric charge density) |
كولوم/ م 3 (C/m 3 ) |
| شدة المجال المغناطيسي (Electric field strength) | فولت/م (V/m) |
| السماحية (Permittivity) | فاراد/م (F/m) |
| النفاذية (Permeability) | هـ/ م (H/m) |
| الطاقة المولية (Molar energy) | جول/ مول (J/mol) |
| الكثافة الإشعاعية (Radiant intensity) | واط/ ستراد (W/sr) |
| جرعة الطاقة الممتصة (Absorbed dose rate) | غ/ث (Gy/s) |
| الانتروبيا المولية، قدرة الحرارة المولية (Molar entropy, molar heat capacity) | جول/ (مول.ك) (J/(mol·K)) |
| الإشعاعية (Radiance) |
واط/ (م 2 .ستراد) (W/(m 2 ·sr)) |
| تركيز النشاط المحفز (Catalytic (activity) concentration) |
كات/ م 3 (kat/m 3 ) |