كيف يتم تحديد وحدات الطول والزمن؟ قياس الكميات

هذا الدرس لن يكون جديدا للمبتدئين. لقد سمعنا جميعًا من المدرسة أشياء مثل السنتيمتر والمتر والكيلومتر. وعندما يتعلق الأمر بالكتلة، عادة ما يقولون جرام، كيلوجرام، طن.

السنتيمترات والأمتار والكيلومترات؛ الجرامات والكيلوجرامات والأطنان لها اسم مشترك واحد - وحدات قياس الكميات الفيزيائية.

في هذا الدرس، سنلقي نظرة على وحدات القياس الأكثر شيوعًا، لكننا لن نتعمق كثيرًا في هذا الموضوع، نظرًا لأن وحدات القياس تدخل في مجال الفيزياء. اليوم نحن مضطرون لدراسة جزء من الفيزياء لأننا نحتاجه لمزيد من دراسة الرياضيات.

محتوى الدرس

وحدات الطول

تستخدم وحدات القياس التالية لقياس الطول:

• ملليمتر.
• سم؛
• ديسيمترات.
• متر؛
• كيلومترات.

ملليمتر(مم). يمكن رؤية المليمترات بأم أعيننا إذا أخذت المسطرة التي استخدمناها في المدرسة كل يوم

الخطوط الصغيرة التي تعمل واحدة تلو الأخرى هي ملليمترات. وبتعبير أدق فإن المسافة بين هذه الخطوط هي ملليمتر واحد (1 ملم):

سنتيمتر(سم). على المسطرة، يُشار إلى كل سنتيمتر برقم. على سبيل المثال، المسطرة التي كانت في الصورة الأولى كان طولها 15 سنتيمترًا. يتم تمييز السنتيمتر الأخير من هذه المسطرة بالرقم 15.

هناك 10 ملليمترات في سنتيمتر واحد. يمكنك وضع إشارة يساوي بين سنتيمتر واحد وعشرة ملليمترات، حيث أنهما يشيران إلى نفس الطول:

1 سم = 10 ملم

يمكنك أن ترى ذلك بنفسك إذا قمت بحساب عدد المليمترات في الشكل السابق. ستجد أن عدد المليمترات (المسافات بين السطور) هو 10.

الوحدة التالية للطول هي ديسيمتر(د م). يوجد عشرة سنتيمترات في الديسيمتر الواحد. يمكن وضع علامة المساواة بين الديسيمتر والعشرة سنتيمترات، حيث أنهما يشيران إلى نفس الطول:

1 دسم = 10 سم

ويمكنك التحقق من ذلك إذا قمت بحساب عدد السنتيمترات في الشكل التالي:

ستجد أن عدد السنتيمترات هو 10.

وحدة القياس التالية هي متر(م). يوجد عشرة ديسيمترات في المتر الواحد. ويمكن وضع علامة يساوي بين المتر والعشرة ديسيمترات، حيث أنهما يشيران إلى نفس الطول:

1 م = 10 دسم

للأسف لا يمكن توضيح العداد في الشكل لأنه كبير جدًا. إذا كنت تريد رؤية العداد مباشرة، فاستخدم شريط قياس. كل شخص لديه في منزله. على شريط القياس، سيتم تعيين متر واحد على أنه 100 سم، وذلك لأن هناك عشرة ديسيمترات في المتر الواحد، ومائة سنتيمتر في عشرة ديسيمترات:

1 م = 10 دسم = 100 سم

يتم الحصول على 100 عن طريق تحويل متر واحد إلى سنتيمترات. وهذا موضوع منفصل سننظر فيه بعد قليل. الآن، دعنا ننتقل إلى الوحدة التالية للطول، والتي تسمى الكيلومتر.

يعتبر الكيلومتر أكبر وحدة للطول. هناك، بالطبع، وحدات أعلى أخرى، مثل Megameter، Gigameter، Terameter، لكننا لن نأخذها في الاعتبار، لأن الكيلومتر يكفي بالنسبة لنا لمواصلة دراسة الرياضيات.

هناك ألف متر في كيلومتر واحد. يمكنك وضع إشارة المساواة بين الكيلومتر والألف متر، حيث أنهما يشيران إلى نفس الطول:

1 كم = 1000 م

يتم قياس المسافات بين المدن والبلدان بالكيلومترات. على سبيل المثال، تبلغ المسافة من موسكو إلى سانت بطرسبرغ حوالي 714 كيلومترا.

النظام الدولي للوحدات SI

النظام الدولي للوحدات SI هو مجموعة معينة من الكميات الفيزيائية المقبولة عمومًا.

الغرض الرئيسي من النظام الدولي لوحدات SI هو تحقيق الاتفاقيات بين البلدان.

نحن نعلم أن لغات وتقاليد دول العالم مختلفة. لا يوجد شيء يمكن القيام به حيال ذلك. لكن قوانين الرياضيات والفيزياء تعمل بنفس الطريقة في كل مكان. إذا كان في بلد ما "مرتين اثنين يساوي أربعة"، ففي بلد آخر "مرتين اثنين يساوي أربعة".

كانت المشكلة الرئيسية هي أنه لكل كمية فيزيائية هناك عدة وحدات قياس. على سبيل المثال، تعلمنا الآن أنه لقياس الطول هناك الملليمترات والسنتيمترات والديسيمترات والأمتار والكيلومترات. إذا اجتمع العديد من العلماء الذين يتحدثون لغات مختلفة في مكان واحد لحل مشكلة ما، فإن هذا التنوع الكبير في وحدات قياس الطول يمكن أن يؤدي إلى تناقضات بين هؤلاء العلماء.

سيذكر أحد العلماء أن الطول في بلدهم يُقاس بالأمتار. وقد يقول الثاني إن الطول في بلده يقاس بالكيلومترات. ويجوز للثالث أن يقدم وحدة قياس خاصة به.

ولذلك، تم إنشاء النظام الدولي لوحدات SI. SI هو اختصار للعبارة الفرنسية Le Système International d'Unités, SI (والتي تُترجم إلى اللغة الروسية تعني النظام الدولي للوحدات SI).

يسرد نظام الوحدات الدولي (SI) الكميات الفيزيائية الأكثر شيوعًا ولكل منها وحدة قياس مقبولة بشكل عام. على سبيل المثال، في جميع البلدان، عند حل المشكلات، تم الاتفاق على أن الطول سيتم قياسه بالأمتار. لذلك، عند حل المشكلات، إذا تم تحديد الطول بوحدة قياس أخرى (على سبيل المثال، بالكيلومترات)، فيجب تحويله إلى أمتار. سنتحدث عن كيفية تحويل وحدة قياس إلى أخرى بعد قليل. الآن، دعونا نرسم نظامنا الدولي لوحدات SI.

سيكون رسمنا عبارة عن جدول للكميات الفيزيائية. وسوف ندرج كل كمية فيزيائية مدروسة في جدولنا ونشير إلى وحدة القياس المقبولة في جميع البلدان. لقد درسنا الآن وحدات الطول وعلمنا أن نظام SI يحدد الأمتار لقياس الطول. لذلك سيبدو جدولنا كما يلي:

وحدات الكتلة

الكتلة هي الكمية التي تشير إلى كمية المادة الموجودة في الجسم. يسمي الناس وزن الجسم بالوزن. عادة عندما يتم وزن شيء ما يقولون "يزن الكثير من الكيلوجرامات" رغم أننا لا نتحدث عن الوزن بل عن كتلة هذا الجسم.

ومع ذلك، الكتلة والوزن مفهومان مختلفان. الوزن هو القوة التي يعمل بها الجسم على الدعم الأفقي. يتم قياس الوزن بالنيوتن. والكتلة هي الكمية التي تدل على كمية المادة في هذا الجسم.

ولكن لا حرج في تسمية وزن الجسم بالوزن. حتى في الطب يقولون "وزن الشخص" رغم أننا نتحدث عن كتلة الشخص. الشيء الرئيسي هو أن ندرك أن هذه مفاهيم مختلفة.

تستخدم وحدات القياس التالية لقياس الكتلة:

• ملليغرام.
• جرامات؛
• كيلوغرام؛
• مراكز؛
• طن.

أصغر وحدة قياس هي مليغرام(ملغ). على الأرجح أنك لن تستخدم أبدًا مليجرامًا في الممارسة العملية. يتم استخدامها من قبل الكيميائيين وغيرهم من العلماء الذين يعملون مع المواد الصغيرة. ويكفي أن تعرف أن وحدة قياس الكتلة هذه موجودة.

وحدة القياس التالية هي غرام(ز). من المعتاد قياس كمية منتج معين بالجرام عند تحضير الوصفة.

هناك ألف ملليغرام في غرام واحد. يمكنك وضع علامة يساوي بين الجرام والألف مليجرام، حيث أنهما يعنيان نفس الكتلة:

1 جم = 1000 مجم

وحدة القياس التالية هي كيلوغرام(كلغ). الكيلوجرام هو وحدة قياس مقبولة بشكل عام. إنه يقيس كل شيء. يتم تضمين الكيلوجرام في نظام SI. دعونا ندرج أيضًا كمية فيزيائية أخرى في جدول النظام الدولي للوحدات. وسوف نسميها "الكتلة":

هناك ألف جرام في كيلوغرام واحد. يمكنك وضع علامة يساوي بين الكيلو جرام والألف جرام، حيث أنهما يدلان على نفس الكتلة:

1 كجم = 1000 جرام

وحدة القياس التالية هي مائةوزن(نهاية الخبر). من المناسب في المراكز قياس كتلة المحصول الذي تم جمعه من منطقة صغيرة أو كتلة بعض البضائع.

يوجد مائة كيلوجرام في المركز الواحد. ويمكن وضع علامة يساوي بين السنت ومائة كيلوجرام، حيث أنهما يدلان على نفس الكتلة:

1ج = 100 كجم

وحدة القياس التالية هي طن(ت). عادة ما يتم قياس الأحمال والكتل الكبيرة من الأجسام الكبيرة بالطن. على سبيل المثال، كتلة سفينة الفضاء أو السيارة.

هناك ألف كيلوغرام في الطن الواحد. ويمكن وضع علامة يساوي بين الطن والألف كيلوغرام، حيث أنهما يدلان على نفس الكتلة:

1 طن = 1000 كجم

وحدات الوقت

ليست هناك حاجة لشرح الوقت الذي نعتقد أنه هو. يعلم الجميع ما هو الوقت ولماذا هو مطلوب. فإذا فتحنا الحديث عن ماهية الزمن وحاولنا تعريفه سنبدأ بالخوض في الفلسفة، ولسنا في حاجة إلى هذا الآن. لنبدأ بوحدات الزمن.

تستخدم وحدات القياس التالية لقياس الوقت:

• ثواني؛
• دقائق؛
• يشاهد؛
• يوم.

أصغر وحدة قياس هي ثانية(مع). هناك، بالطبع، وحدات أصغر مثل المللي ثانية، والميكروثانية، والنانوثانية، لكننا لن نأخذها في الاعتبار، لأن هذا لا معنى له في الوقت الحالي.

يتم قياس المعلمات المختلفة في ثوان. على سبيل المثال، كم ثانية يحتاج الرياضي لمسافة 100 متر؟ والثاني مدرج في نظام SI الدولي لوحدات قياس الوقت ويسمى "s". دعونا أيضًا ندرج كمية فيزيائية أخرى في جدول النظام الدولي للوحدات. سوف نسميها "الوقت":

دقيقة(م). هناك 60 ثانية في دقيقة واحدة. يمكن مساواة الدقيقة وستين ثانية لأنها تمثل نفس الوقت:

1 م = 60 ثانية

وحدة القياس التالية هي ساعة(ح). هناك 60 دقيقة في ساعة واحدة. يمكن وضع علامة المساواة بين الساعة وستين دقيقة، لأنهما يمثلان نفس الوقت:

1 ساعة = 60 م

على سبيل المثال، إذا درسنا هذا الدرس لمدة ساعة واحدة وسُئلنا عن مقدار الوقت الذي أمضيناه في دراسته، فيمكننا الإجابة بطريقتين: "لقد درسنا الدرس لمدة ساعة واحدة" أو هكذا "لقد درسنا الدرس لمدة ستين دقيقة" . وفي كلتا الحالتين سنجيب بشكل صحيح.

الوحدة التالية من الزمن هي يوم. هناك 24 ساعة في اليوم. يمكنك وضع إشارة المساواة بين يوم واحد وأربع وعشرين ساعة، حيث أنهما يعنيان نفس الوقت:

1 يوم = 24 ساعة

هل أعجبك الدرس؟
انضم إلى مجموعة فكونتاكتي الجديدة وابدأ في تلقي إشعارات حول الدروس الجديدة

ضخامةهو شيء يمكن قياسه. تسمى المفاهيم مثل الطول والمساحة والحجم والكتلة والوقت والسرعة وما إلى ذلك الكميات. القيمة هي نتيجة القياس، يتم تحديده بواسطة رقم يتم التعبير عنه بوحدات معينة. تسمى الوحدات التي تقاس بها الكمية وحدات القياس.

للدلالة على الكمية يكتب رقم وبجانبه اسم الوحدة التي تم قياسها بها. على سبيل المثال، 5 سم، 10 كجم، 12 كم، 5 دقائق. ولكل كمية قيم لا حصر لها، على سبيل المثال يمكن أن يساوي الطول: 1 سم، 2 سم، 3 سم، إلخ.

يمكن التعبير عن نفس الكمية بوحدات مختلفة، على سبيل المثال الكيلوجرام والجرام والطن هي وحدات وزن. يتم التعبير عن نفس الكمية بوحدات مختلفة بأرقام مختلفة. على سبيل المثال، 5 سم = 50 مم (الطول)، 1 ساعة = 60 دقيقة (الوقت)، 2 كجم = 2000 جم (الوزن).

قياس كمية يعني معرفة عدد المرات التي تحتوي فيها على كمية أخرى من نفس النوع، مأخوذة كوحدة قياس.

على سبيل المثال، نريد معرفة الطول الدقيق للغرفة. وهذا يعني أننا بحاجة إلى قياس هذا الطول باستخدام طول آخر معروف لنا، على سبيل المثال باستخدام المتر. للقيام بذلك، قم بتخصيص متر على طول الغرفة عدة مرات قدر الإمكان. إذا كان يناسب طول الغرفة 7 مرات بالضبط، فسيكون طولها 7 أمتار.

ونتيجة لقياس الكمية نحصل على أو رقم مسمى، على سبيل المثال 12 مترا، أو عدة أرقام مسماة، على سبيل المثال 5 أمتار 7 سنتيمترات، ويسمى مجموعها رقم مركب مسمى.

مقاسات

في كل ولاية، أنشأت الحكومة وحدات معينة لقياس الكميات المختلفة. تسمى وحدة القياس المحسوبة بدقة والمعتمدة كمعيار معيارأو وحدة مثالية. وتم صنع وحدات نموذجية من المتر والكيلوجرام والسنتيمتر وغيرها، والتي تم على أساسها صنع وحدات الاستخدام اليومي. يتم استدعاء الوحدات التي دخلت حيز الاستخدام والتي تمت الموافقة عليها من قبل الدولة مقاسات.

تسمى التدابير متجانس، إذا كانت تعمل على قياس الكميات من نفس النوع. لذا، فإن الجرام والكيلوجرام مقياسان متجانسان، حيث يتم استخدامهما لقياس الوزن.

الوحدات

فيما يلي وحدات قياس الكميات المختلفة التي توجد غالبًا في مسائل الرياضيات:

مقاييس الوزن/الكتلة

• 1 طن = 10 قنطار
• 1 قنطار = 100 كيلو جرام
• 1 كيلو جرام = 1000 جرام
• 1 جرام = 1000 ملليجرام

• 1 كيلومتر = 1000 متر
• 1 متر = 10 ديسيمتر
• 1 ديسيمتر = 10 سم
• 1 سنتيمتر = 10 ملليمتر

• 1 متر مربع الكيلومتر = 100 هكتار
• 1 هكتار = 10000 متر مربع متر
• 1 متر مربع المتر = 10000م2 سم
• 1 متر مربع السنتيمتر = 100 متر مربع ملليمتر

• 1 متر مكعب. المتر = 1000 متر مكعب ديسيمترات
• 1 متر مكعب. الديسيمتر = 1000 متر مكعب سم
• 1 متر مكعب. السنتيمتر = 1000 متر مكعب ملليمتر

دعونا نفكر في كمية أخرى مثل لتر. يستخدم لتر لقياس سعة الأوعية. اللتر هو حجم يساوي ديسيمتر مكعب واحد (1 لتر = 1 ديسيمتر مكعب).

مقاييس الزمن

• القرن الواحد (القرن) = 100 سنة
• 1 سنة = 12 شهرا
• شهر واحد = 30 يومًا
• 1 أسبوع = 7 أيام
• 1 يوم = 24 ساعة
• الساعة الواحدة = 60 دقيقة
• 1 دقيقة = 60 ثانية
• 1 ثانية = 1000 مللي ثانية

بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الوحدات الزمنية مثل الربع والعقد.

• الربع - 3 أشهر
• العقد - 10 أيام

يعتبر الشهر 30 يومًا ما لم يكن من الضروري تحديد تاريخ الشهر واسمه. يناير ومارس ومايو ويوليو وأغسطس وأكتوبر وديسمبر - 31 يومًا. فبراير في السنة البسيطة هو 28 يومًا، فبراير في السنة الكبيسة هو 29 يومًا. أبريل ويونيو وسبتمبر ونوفمبر - 30 يومًا.

السنة هي (تقريبًا) الوقت الذي تستغرقه الأرض لإكمال دورة واحدة حول الشمس. ومن المعتاد حساب كل ثلاث سنوات متتالية بـ 365 يومًا، والسنة الرابعة التي تليها بـ 366 يومًا. تسمى السنة التي تحتوي على 366 يوما سنة كبيسة، والسنوات التي تحتوي على 365 يومًا - بسيط. يضاف يوم إضافي إلى السنة الرابعة للسبب التالي. لا تحتوي دورة الأرض حول الشمس على 365 يومًا بالضبط، بل 365 يومًا و6 ساعات (تقريبًا). وبالتالي فإن السنة البسيطة أقصر من السنة الحقيقية بـ 6 ساعات، و4 سنوات بسيطة أقصر من 4 سنوات حقيقية بـ 24 ساعة، أي بيوم واحد. ولذلك يضاف يوم واحد إلى كل سنة رابعة (29 فبراير).

سوف تتعلم عن أنواع أخرى من الكميات أثناء دراستك للعلوم المختلفة.

أسماء مختصرة للتدابير

عادة ما تتم كتابة الأسماء المختصرة للتدابير بدون نقطة:

كيلومتر - كم متر - م ديسيميتر - ديسيمتر سنتيمتر - سم ملليمتر - مم	مقاييس الوزن/الكتلة طن - ر قنطار - ج كيلوغرام - كجم جرام - ز مليجرام - ملغ
قياسات المساحة (قياسات مربعة) مربع كيلومتر - كم 2 هكتار - ها مربع متر - م 2 مربع سنتيمتر - سم 2 مربع ملليمتر - مم 2	مكعب متر - م 3 مكعب ديسيمتر - ديسيمتر 3 مكعب سنتيمتر - سم 3 مكعب ملليمتر - مم 3
مقاييس الزمن القرن - في سنة - ز شهر - م أو أشهر الأسبوع - ن أو الأسبوع يوم - ق أو د (يوم) ساعة - ح دقيقة - م الثانية - ق مللي ثانية - مللي ثانية	قياس سعة السفينة لتر - ل

أدوات القياس

وتستخدم أدوات قياس خاصة لقياس الكميات المختلفة. بعضها بسيط للغاية ومصمم لقياسات بسيطة. وتشمل هذه الأدوات مسطرة القياس، وشريط القياس، وأسطوانة القياس، وما إلى ذلك. وأدوات القياس الأخرى أكثر تعقيدًا. وتشمل هذه الأجهزة ساعات التوقف، ومقاييس الحرارة، والمقاييس الإلكترونية، وما إلى ذلك.

تحتوي أدوات القياس عادةً على مقياس قياس (أو مقياس للاختصار). وهذا يعني أن هناك تقسيمات خطية على الجهاز، وبجوار كل قسمة خطية مكتوب القيمة المقابلة للكمية. يمكن أيضًا تقسيم المسافة بين الخطين، التي تُكتب بجوارها قيمة القيمة، إلى عدة أقسام أصغر، وغالبًا لا تتم الإشارة إلى هذه الأقسام بالأرقام.

ليس من الصعب تحديد القيمة التي يتوافق معها كل قسم أصغر. لذلك، على سبيل المثال، الشكل أدناه يوضح مسطرة القياس:

تشير الأرقام 1، 2، 3، 4، وما إلى ذلك إلى المسافات بين السكتات الدماغية، والتي يتم تقسيمها إلى 10 أقسام متطابقة. ولذلك، فإن كل قسم (المسافة بين أقرب السكتات الدماغية) يتوافق مع 1 ملم. تسمى هذه الكمية على حساب تقسيم الحجمجهاز قياس.

قبل أن تبدأ في قياس القيمة، يجب عليك تحديد قيمة تقسيم المقياس للأداة التي تستخدمها.

ولتحديد سعر القسمة يجب:

1. ابحث عن أقرب خطين على المقياس، بجوارهما قيم الكمية.
2. اطرح الرقم الأصغر من القيمة الأكبر واقسم الرقم الناتج على عدد الأقسام بينهما.

على سبيل المثال، دعونا نحدد سعر تقسيم مقياس مقياس الحرارة الموضح في الشكل الموجود على اليسار.

لنأخذ خطين يتم بالقرب منهما رسم القيم العددية للقيمة المقاسة (درجة الحرارة).

على سبيل المثال، أشرطة تشير إلى 20 درجة مئوية و30 درجة مئوية. المسافة بين هذه السكتات الدماغية مقسمة إلى 10 أقسام. وبذلك يكون سعر كل قسم مساوياً لما يلي:

(30 درجة مئوية - 20 درجة مئوية): 10 = 1 درجة مئوية

لذلك، يظهر مقياس الحرارة 47 درجة مئوية.

يتعين على كل واحد منا باستمرار قياس كميات مختلفة في الحياة اليومية. على سبيل المثال، للوصول إلى المدرسة أو العمل في الوقت المحدد، عليك قياس الوقت الذي ستقضيه على الطريق. يقوم خبراء الأرصاد الجوية بقياس درجة الحرارة والضغط الجوي وسرعة الرياح وما إلى ذلك للتنبؤ بالطقس.

من حيث المبدأ، يمكن للمرء أن يتخيل أي عدد كبير من أنظمة الوحدات المختلفة، ولكن يتم استخدام عدد قليل منها على نطاق واسع. في جميع أنحاء العالم، يتم استخدام النظام المتري للقياسات العلمية والتقنية وفي معظم البلدان في الصناعة والحياة اليومية.

الوحدات الأساسية.

في نظام الوحدات، يجب أن تكون هناك وحدة قياس مقابلة لكل كمية فيزيائية مُقاسة. وبالتالي، هناك حاجة إلى وحدة قياس منفصلة للطول والمساحة والحجم والسرعة وما إلى ذلك، ويمكن تحديد كل وحدة من هذا القبيل عن طريق اختيار معيار أو آخر. ولكن تبين أن نظام الوحدات يكون أكثر ملاءمة إذا تم اختيار عدد قليل فقط من الوحدات كوحدات أساسية، ويتم تحديد الباقي من خلال الوحدات الأساسية. لذلك، إذا كانت وحدة الطول هي متر، ويتم تخزين معيارها في خدمة الأرصاد الجوية الحكومية، فيمكن اعتبار وحدة المساحة مترًا مربعًا، ووحدة الحجم هي متر مكعب، ووحدة السرعة هي متر في الثانية، الخ.

إن راحة نظام الوحدات هذا (خاصة بالنسبة للعلماء والمهندسين، الذين يتعاملون مع القياسات في كثير من الأحيان أكثر من غيرهم) هي أن العلاقات الرياضية بين الوحدات الأساسية والمشتقة من النظام تكون أبسط. في هذه الحالة وحدة السرعة هي وحدة المسافة (الطول) لكل وحدة زمن، وحدة التسارع هي وحدة تغير السرعة لكل وحدة زمن، وحدة القوة هي وحدة التسارع لكل وحدة كتلة ، إلخ. في التدوين الرياضي يبدو كما يلي: الخامس = ل/ر, أ = الخامس/ر, F = أماه = مل/ر 2. توضح الصيغ المقدمة "أبعاد" الكميات قيد النظر، مما يؤدي إلى إقامة علاقات بين الوحدات. (تسمح لك الصيغ المشابهة بتحديد وحدات الكميات مثل الضغط أو التيار الكهربائي.) هذه العلاقات ذات طبيعة عامة وصالحة بغض النظر عن الوحدات (متر أو قدم أو أرشين) التي يتم قياس الطول بها والوحدات المختارة لها كميات أخرى.

في التكنولوجيا، عادة ما يتم التعامل مع الوحدة الأساسية لقياس الكميات الميكانيكية ليس كوحدة للكتلة، ولكن كوحدة للقوة. وبالتالي، إذا تم اعتبار الأسطوانة المعدنية في النظام الأكثر استخدامًا في الأبحاث الفيزيائية كمعيار للكتلة، فإنها في النظام التقني تعتبر معيارًا للقوة التي توازن قوة الجاذبية المؤثرة عليها. ولكن بما أن قوة الجاذبية ليست هي نفسها في نقاط مختلفة على سطح الأرض، فإن تحديد الموقع ضروري لتنفيذ المعيار بدقة. تاريخياً، كان الموقع عند مستوى سطح البحر عند خط عرض 45 درجة. حاليًا، يتم تعريف هذا المعيار على أنه القوة اللازمة لإعطاء الأسطوانة المحددة تسارعًا معينًا. صحيح، في التكنولوجيا، لا يتم إجراء القياسات عادة بدقة عالية لدرجة أنه من الضروري الاهتمام بالتغيرات في الجاذبية (إذا كنا لا نتحدث عن معايرة أدوات القياس).

هناك الكثير من الالتباس يحيط بمفاهيم الكتلة والقوة والوزن. الحقيقة هي أن هناك وحدات من هذه الكميات الثلاث لها نفس الأسماء. الكتلة هي خاصية قصورية للجسم، توضح مدى صعوبة إخراجه من حالة السكون أو الحركة المنتظمة والخطية بواسطة قوة خارجية. وحدة القوة هي القوة التي تؤثر على وحدة الكتلة، وتغير سرعتها بمقدار وحدة واحدة من السرعة لكل وحدة زمنية.

جميع الأجسام تنجذب لبعضها البعض. وبالتالي فإن أي جسم قريب من الأرض ينجذب إليها. بمعنى آخر، تخلق الأرض قوة الجاذبية المؤثرة على الجسم. وتسمى هذه القوة وزنها. إن قوة الوزن كما ذكرنا أعلاه ليست واحدة عند نقاط مختلفة على سطح الأرض وعلى ارتفاعات مختلفة فوق سطح البحر بسبب اختلاف الجاذبية وفي مظهر دوران الأرض. ومع ذلك، فإن الكتلة الإجمالية لكمية معينة من المادة لا تتغير؛ إنه هو نفسه سواء في الفضاء بين النجوم أو في أي نقطة على الأرض.

أظهرت التجارب الدقيقة أن قوة الجاذبية المؤثرة على الأجسام المختلفة (أي وزنها) تتناسب مع كتلتها. وبالتالي يمكن مقارنة الكتل على المقاييس، والكتل التي يتبين أنها هي نفسها في مكان ما ستكون هي نفسها في أي مكان آخر (إذا أجريت المقارنة في فراغ لاستبعاد تأثير الهواء النازح). إذا تم وزن جسم معين على الميزان الزنبركي، مع موازنة قوة الجاذبية مع قوة الزنبرك الممتد، فإن نتائج قياس الوزن ستعتمد على المكان الذي يتم فيه أخذ القياسات. ولذلك، يجب ضبط المقاييس الزنبركية في كل موقع جديد بحيث تشير إلى الكتلة بشكل صحيح. كانت بساطة عملية الوزن نفسها هي السبب وراء اعتماد قوة الجاذبية المؤثرة على الكتلة القياسية كوحدة قياس مستقلة في التكنولوجيا. حرارة.

النظام المتري للوحدات.

النظام المتري هو الاسم العام للنظام العشري الدولي للوحدات، ووحدتاه الأساسية هي المتر والكيلوغرام. وعلى الرغم من وجود بعض الاختلافات في التفاصيل، إلا أن عناصر النظام هي نفسها في جميع أنحاء العالم.

قصة.

نشأ النظام المتري من اللوائح التي اعتمدتها الجمعية الوطنية الفرنسية في عامي 1791 و1795 والتي حددت المتر بأنه جزء من عشرة ملايين من جزء خط زوال الأرض من القطب الشمالي إلى خط الاستواء.

بموجب مرسوم صدر في 4 يوليو 1837، أُعلن أن النظام المتري إلزامي للاستخدام في جميع المعاملات التجارية في فرنسا. لقد حلت تدريجيًا محل الأنظمة المحلية والوطنية في بلدان أوروبية أخرى وتم قبولها قانونيًا على أنها مقبولة في المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية. أدت الاتفاقية الموقعة في 20 مايو 1875 من قبل سبعة عشر دولة إلى إنشاء منظمة دولية تهدف إلى الحفاظ على النظام المتري وتحسينه.

من الواضح أنه من خلال تحديد المتر كجزء من عشرة ملايين من ربع خط الطول للأرض، سعى مبدعو النظام المتري إلى تحقيق الثبات والاستنساخ الدقيق للنظام. لقد أخذوا الجرام كوحدة للكتلة، وعرفوه بأنه كتلة جزء من مليون من المتر المكعب من الماء في كثافته القصوى. نظرًا لأنه لن يكون من المناسب جدًا إجراء قياسات جيوديسية لربع خط زوال الأرض مع كل عملية بيع لمتر من القماش أو موازنة سلة من البطاطس في السوق بكمية مناسبة من الماء، فقد تم إنشاء معايير معدنية تستنسخ هذه التعريفات المثالية بدقة متناهية.

وسرعان ما أصبح من الواضح أنه يمكن مقارنة معايير طول المعدن مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى حدوث خطأ أقل بكثير مما يحدث عند مقارنة أي معيار من هذا القبيل بربع خط زوال الأرض. بالإضافة إلى ذلك، أصبح من الواضح أن دقة مقارنة معايير الكتلة المعدنية مع بعضها البعض أعلى بكثير من دقة مقارنة أي معيار من هذا القبيل مع كتلة الحجم المقابل من الماء.

وفي هذا الصدد، قررت اللجنة الدولية للعداد في عام 1872 قبول المقياس "الأرشيفي" المخزن في باريس "كما هو" كمعيار للطول. وبالمثل، قبل أعضاء اللجنة كيلوغرام البلاتين والإيريديوم الأرشيفي كمعيار للكتلة، "مع الأخذ في الاعتبار أن العلاقة البسيطة التي وضعها مبدعو النظام المتري بين وحدة الوزن ووحدة الحجم تتمثل في الكيلوغرام الحالي بدقة كافية للتطبيقات العادية في الصناعة والتجارة، والعلوم الدقيقة لا تحتاج إلى علاقة عددية بسيطة من هذا النوع، بل إلى تعريف مثالي للغاية لهذه العلاقة. في عام 1875، وقعت العديد من الدول حول العالم اتفاقية المتر، وقد أرست هذه الاتفاقية إجراءً لتنسيق المعايير المترولوجية للمجتمع العلمي العالمي من خلال المكتب الدولي للأوزان والمقاييس والمؤتمر العام للأوزان والمقاييس.

وبدأت المنظمة الدولية الجديدة على الفور في وضع معايير دولية للطول والكتلة وإرسال نسخ منها إلى جميع الدول المشاركة.

معايير الطول والكتلة، نماذج أولية عالمية.

تم إيداع النماذج العالمية لمعايير الطول والكتلة – المتر والكيلوجرام – لدى المكتب الدولي للأوزان والمقاييس، الكائن في سيفر، إحدى ضواحي باريس. كان معيار العداد عبارة عن مسطرة مصنوعة من سبيكة بلاتينية تحتوي على 10٪ إيريديوم، وتم إعطاء المقطع العرضي لها شكل X خاص لزيادة صلابة الانحناء بأقل حجم من المعدن. وفي أخدود مثل هذه المسطرة كان هناك سطح مستو طولي، وتم تعريف المتر على أنه المسافة بين مركزي خطين مطبقين عبر المسطرة عند طرفيها، عند درجة حرارة قياسية قدرها 0 درجة مئوية. كتلة الأسطوانة مصنوع من نفس البلاتين تم أخذه كنموذج أولي عالمي للكيلوجرام، سبيكة الإيريديوم، نفس المتر القياسي، يبلغ ارتفاعه وقطره حوالي 3.9 سم، ووزن هذه الكتلة القياسية يساوي 1 كجم عند مستوى سطح البحر عند خط العرض 45 درجة، ويسمى أحيانًا بالكيلو جرام القوة. وبالتالي، يمكن استخدامه إما كمعيار للكتلة لنظام مطلق من الوحدات، أو كمعيار للقوة لنظام تقني للوحدات تكون فيه إحدى الوحدات الأساسية هي وحدة القوة.

تم اختيار النماذج الأولية الدولية من مجموعة كبيرة من المعايير المتطابقة التي تم إنتاجها في وقت واحد. وتم نقل المعايير الأخرى لهذه الدفعة إلى جميع البلدان المشاركة كنماذج أولية وطنية (المعايير الأولية للدولة)، والتي يتم إعادتها بشكل دوري إلى المكتب الدولي لمقارنتها بالمعايير الدولية. وتظهر المقارنات التي أجريت في أوقات مختلفة منذ ذلك الحين أنها لا تظهر انحرافات (عن المعايير الدولية) تتجاوز حدود دقة القياس.

نظام SI الدولي

استقبل علماء القرن التاسع عشر النظام المتري بشكل إيجابي للغاية. ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنه تم اقتراحه كنظام دولي للوحدات، وجزئيًا لأنه كان من المفترض نظريًا أن تكون وحداته قابلة للتكرار بشكل مستقل، وأيضًا بسبب بساطته. بدأ العلماء في تطوير وحدات جديدة للكميات الفيزيائية المختلفة التي تناولوها، اعتماداً على القوانين الأولية للفيزياء وربط هذه الوحدات بوحدات الطول والكتلة المترية. وقد غزت الأخيرة بشكل متزايد العديد من البلدان الأوروبية، حيث كانت تستخدم في السابق العديد من الوحدات غير ذات الصلة لكميات مختلفة.

على الرغم من أن جميع البلدان التي اعتمدت النظام المتري للوحدات كان لديها تقريبًا نفس المعايير للوحدات المترية، فقد نشأت اختلافات مختلفة في الوحدات المشتقة بين مختلف البلدان والتخصصات المختلفة. في مجال الكهرباء والمغناطيسية، ظهر نظامان منفصلان من الوحدات المشتقة: الكهروستاتيكي، استنادًا إلى القوة التي تؤثر بها شحنتان كهربائيتان على بعضهما البعض، والكهرومغناطيسي، استنادًا إلى قوة التفاعل بين قطبين مغناطيسيين افتراضيين.

وأصبح الوضع أكثر تعقيدا مع ظهور ما يسمى بالنظام. الوحدات الكهربائية العملية التي تم تقديمها في منتصف القرن التاسع عشر. من قبل الجمعية البريطانية لتقدم العلوم لتلبية متطلبات تكنولوجيا التلغراف السلكي سريعة التطور. ومثل هذه الوحدات العملية لا تتطابق مع وحدات النظامين المذكورين أعلاه، ولكنها تختلف عن وحدات النظام الكهرومغناطيسي فقط بعوامل تساوي القوى الكاملة للعشرة.

وهكذا، بالنسبة للكميات الكهربائية الشائعة مثل الجهد والتيار والمقاومة، كانت هناك عدة خيارات لوحدات القياس المقبولة، وكان على كل عالم ومهندس ومعلم أن يقرر بنفسه أي من هذه الخيارات هو الأفضل لاستخدامه. فيما يتعلق بتطور الهندسة الكهربائية في النصف الثاني من القرن التاسع عشر والنصف الأول من القرن العشرين. تم استخدام الوحدات العملية بشكل متزايد وأصبحت في نهاية المطاف تهيمن على هذا المجال.

للقضاء على هذا الارتباك في بداية القرن العشرين. تم طرح اقتراح لدمج الوحدات الكهربائية العملية مع الوحدات الميكانيكية المقابلة لها على أساس الوحدات المترية للطول والكتلة، وبناء نوع من النظام المتماسك. في عام 1960، اعتمد المؤتمر العام الحادي عشر للأوزان والمقاييس نظامًا دوليًا موحدًا للوحدات (SI)، وحدد الوحدات الأساسية لهذا النظام ونص على استخدام بعض الوحدات المشتقة، "دون المساس بالوحدات الأخرى التي يمكن إضافتها في المستقبل". ". وهكذا، ولأول مرة في التاريخ، تم اعتماد نظام دولي متماسك للوحدات بموجب اتفاق دولي. وهو مقبول الآن كنظام قانوني لوحدات القياس في معظم دول العالم.

النظام الدولي للوحدات (SI) هو نظام منسق يوفر وحدة قياس واحدة فقط لأي كمية فيزيائية، مثل الطول أو الوقت أو القوة. بعض الوحدات تُعطى أسماء خاصة، مثال على ذلك وحدة الضغط بالباسكال، بينما يتم اشتقاق أسماء البعض الآخر من أسماء الوحدات التي تشتق منها، على سبيل المثال وحدة السرعة - متر في الثانية. يتم عرض الوحدات الأساسية، بالإضافة إلى وحدتين هندسيتين إضافيتين، في الجدول. 1. الوحدات المشتقة التي تم اعتماد أسماء خاصة لها مبينة في الجدول. 2. من بين جميع الوحدات الميكانيكية المشتقة، أهمها وحدة القوة نيوتن، ووحدة الطاقة الجول، ووحدة القدرة الواط. يتم تعريف نيوتن على أنه القوة التي تضفي تسارعًا قدره متر واحد في الثانية المربعة إلى كتلة قدرها كيلوغرام واحد. الجول يساوي الشغل المبذول عندما تتحرك نقطة تأثير قوة تساوي واحد نيوتن مسافة متر واحد في اتجاه القوة. الواط هو القوة التي يتم بها إنجاز جول واحد من الشغل في ثانية واحدة. سيتم مناقشة الوحدات الكهربائية والوحدات المشتقة الأخرى أدناه. التعاريف الرسمية للوحدات الرئيسية والثانوية هي كما يلي.

المتر هو طول المسار الذي يقطعه الضوء في الفراغ في 1/299,792,458 من الثانية. تم اعتماد هذا التعريف في أكتوبر 1983.

الكيلوجرام يساوي كتلة النموذج الدولي للكيلوجرام.

والثاني هو مدة 9,192,631,770 فترة من التذبذبات الإشعاعية المقابلة للتحولات بين مستويين من البنية فائقة الدقة للحالة الأرضية لذرة السيزيوم 133.

كلفن يساوي 1/273.16 من درجة الحرارة الديناميكية الحرارية للنقطة الثلاثية للماء.

المول يساوي كمية المادة التي تحتوي على نفس عدد العناصر الهيكلية مثل ذرات نظير الكربون 12 التي تزن 0.012 كجم.

الراديان هي زاوية مستوية تقع بين نصفي قطر للدائرة، وطول القوس بينهما يساوي نصف القطر.

الاستراديان يساوي الزاوية الصلبة التي يكون رأسها في مركز الكرة، ويقطع على سطحها مساحة تساوي مساحة مربع وضلع يساوي نصف قطر الكرة.

لتكوين مضاعفات عشرية ومضاعفات فرعية، يتم وصف عدد من البادئات والعوامل الموضحة في الجدول. 3.

الجدول 3. البادئات ومضاعفات النظام الدولي للوحدات
exa			ديسي
بيتا			سنتي
تيرا			ملي
جيجا			مجهري	عضو الكنيست
ميجا			نانو
كيلو			بيكو
هيكتو			فيمتو
بموجه الصوت	نعم		أتو

وبالتالي فإن الكيلومتر (كم) يساوي 1000 م، والمليمتر هو 0.001 م (تنطبق هذه البادئات على جميع الوحدات، مثل الكيلووات والملي أمبير وما إلى ذلك).

وكان المقصود في الأصل أن تكون إحدى الوحدات الأساسية هي الجرام، وقد انعكس ذلك في أسماء وحدات الكتلة، أما اليوم فالوحدة الأساسية هي الكيلوجرام. بدلا من اسم ميغاجرام، يتم استخدام كلمة "طن". في تخصصات الفيزياء، مثل قياس الطول الموجي للضوء المرئي أو تحت الأحمر، غالبًا ما يُستخدم جزء من المليون من المتر (ميكرومتر). في التحليل الطيفي، غالبًا ما يتم التعبير عن الأطوال الموجية بالأنجستروم (Å)؛ والأنجستروم يساوي عُشر النانومتر، أي. 10 - 10 م، بالنسبة للإشعاع ذي الطول الموجي الأقصر، مثل الأشعة السينية، يُسمح في المنشورات العلمية باستخدام البيكومتر ووحدة x (وحدة x = 10 –13 م). ويسمى الحجم الذي يساوي 1000 سم مكعب (ديسيمتر مكعب واحد) باللتر (L).

الكتلة والطول والزمن.

يتم تعريف جميع وحدات النظام الدولي الأساسية، باستثناء الكيلوجرام، حاليًا من حيث الثوابت الفيزيائية أو الظواهر التي تعتبر ثابتة وقابلة للتكرار بدقة عالية. أما بالنسبة للكيلوجرام، فلم يتم بعد العثور على طريقة لتنفيذه بدرجة التكاثر التي يتم تحقيقها في إجراءات مقارنة معايير الكتلة المختلفة مع النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام. يمكن إجراء مثل هذه المقارنة عن طريق الوزن على ميزان زنبركي لا يتجاوز خطأه 1H 10 –8. يتم تحديد معايير الوحدات المتعددة وشبه المتعددة للكيلوجرام من خلال الوزن المشترك على الميزان.

وبما أن المقياس يتم تعريفه من حيث سرعة الضوء، فيمكن إعادة إنتاجه بشكل مستقل في أي مختبر مجهز تجهيزًا جيدًا. وبالتالي، باستخدام طريقة التداخل، يمكن التحقق من قياسات طول الخط والنهاية، المستخدمة في ورش العمل والمختبرات، من خلال المقارنة مباشرة مع الطول الموجي للضوء. الخطأ في مثل هذه الطرق في ظل الظروف المثالية لا يتجاوز جزء من المليار (1H 10 –9). ومع تطور تكنولوجيا الليزر، أصبحت هذه القياسات مبسطة للغاية، وتوسع نطاقها بشكل كبير.

وبالمثل، فإن الثانية، حسب تعريفها الحديث، يمكن تحقيقها بشكل مستقل في مختبر مختص في منشأة الحزمة الذرية. يتم إثارة ذرات الحزمة بواسطة مذبذب عالي التردد مضبوط على التردد الذري، وتقوم دائرة إلكترونية بقياس الوقت عن طريق حساب فترات التذبذب في دائرة المذبذب. يمكن إجراء مثل هذه القياسات بدقة تصل إلى 1H 10 -12 - أعلى بكثير مما كان ممكنًا مع التعريفات السابقة للثانية، بناءً على دوران الأرض وثورتها حول الشمس. الوقت وتردده المتبادل فريدان من حيث إمكانية نقل معاييرهما عن طريق الراديو. بفضل هذا، يمكن لأي شخص لديه معدات الاستقبال الراديوية المناسبة تلقي إشارات ذات توقيت محدد وتردد مرجعي، لا يختلف تقريبًا في الدقة عن تلك المرسلة عبر الهواء.

علم الميكانيكا.

درجة الحرارة والدفء.

لا تسمح الوحدات الميكانيكية بحل جميع المشكلات العلمية والتقنية دون إشراك أي علاقات أخرى. على الرغم من أن الشغل المبذول عند تحريك كتلة ضد تأثير قوة ما، والطاقة الحركية لكتلة معينة تعادل بطبيعتها الطاقة الحرارية لمادة ما، إلا أنه من الملائم أكثر اعتبار درجة الحرارة والحرارة كميتين منفصلتين لا تعتمد على تلك الميكانيكية.

مقياس درجة الحرارة الديناميكي الحراري.

وحدة درجة الحرارة الديناميكية الحرارية كلفن (K)، تسمى كلفن، يتم تحديدها بواسطة النقطة الثلاثية للماء، أي. درجة الحرارة التي يتوازن عندها الماء مع الجليد والبخار. تعتبر درجة الحرارة هذه 273.16 كلفن، وهو ما يحدد مقياس درجة الحرارة الديناميكي الحراري. ويستند هذا المقياس، الذي اقترحه كلفن، على القانون الثاني للديناميكا الحرارية. إذا كان هناك خزانان حراريان درجة حرارتهما ثابتة ومحرك حراري عكسي ينقل الحرارة من أحدهما إلى الآخر وفقًا لدورة كارنو، فإن نسبة درجات الحرارة الديناميكية الحرارية للخزانين تعطى بواسطة ت 2 /ت 1 = –س 2 س 1 حيث س 2 و س 1 – كمية الحرارة المنقولة إلى كل خزان من الخزانات (علامة السالب تشير إلى أن الحرارة مأخوذة من أحد الخزانات). فإذا كانت درجة حرارة الخزان الأكثر دفئاً هي 273.16 كلفن، والحرارة المأخوذة منه ضعف الحرارة المنقولة إلى الخزان الآخر، فإن درجة حرارة الخزان الثاني تكون 136.58 كلفن. وإذا كانت درجة حرارة الخزان الثاني هي 136.58 كلفن. إذا كانت 0 K، فلن يتم نقل أي حرارة على الإطلاق، نظرًا لأن كل طاقة الغاز قد تم تحويلها إلى طاقة ميكانيكية في قسم التمدد الأدياباتي للدورة. وتسمى درجة الحرارة هذه بالصفر المطلق. تتوافق درجة الحرارة الديناميكية الحرارية المستخدمة عادة في البحث العلمي مع درجة الحرارة المدرجة في معادلة حالة الغاز المثالي الكهروضوئية = ر.ت، أين ص- ضغط، الخامس– حجم و ر- ثابت الغاز. توضح المعادلة أنه بالنسبة للغاز المثالي، فإن حاصل ضرب الحجم والضغط يتناسب مع درجة الحرارة. هذا القانون غير راضٍ تمامًا عن أي من الغازات الحقيقية. ولكن إذا تم إجراء تصحيحات للقوى الفيروسية، فإن تمدد الغازات يسمح لنا بإعادة إنتاج مقياس درجة الحرارة الديناميكي الحراري.

مقياس درجة الحرارة الدولي.

وفقًا للتعريف الموضح أعلاه، يمكن قياس درجة الحرارة بدقة عالية جدًا (تصل إلى حوالي 0.003 كلفن بالقرب من النقطة الثلاثية) عن طريق قياس حرارة الغاز. يتم وضع مقياس حرارة مقاوم من البلاتين وخزان غاز في غرفة معزولة حرارياً. عندما يتم تسخين الغرفة، تزداد المقاومة الكهربائية لمقياس الحرارة ويزداد ضغط الغاز في الخزان (وفقا لمعادلة الحالة)، وعندما يتم تبريدها، يتم ملاحظة الصورة المعاكسة. من خلال قياس المقاومة والضغط في وقت واحد، يمكنك معايرة مقياس الحرارة عن طريق ضغط الغاز، والذي يتناسب مع درجة الحرارة. يتم بعد ذلك وضع مقياس الحرارة في منظم حرارة حيث يمكن الحفاظ على الماء السائل في حالة توازن مع مرحلته الصلبة والبخارية. من خلال قياس مقاومتها الكهربائية عند درجة الحرارة هذه، يتم الحصول على مقياس ديناميكي حراري، حيث يتم تعيين درجة حرارة النقطة الثلاثية بقيمة تساوي 273.16 كلفن.

هناك مقياسان دوليان لدرجة الحرارة - كلفن (K) ودرجة مئوية (C). يتم الحصول على درجة الحرارة على مقياس مئوية من درجة الحرارة على مقياس كلفن بطرح 273.15 كلفن من الأخير.

تتطلب قياسات درجة الحرارة الدقيقة باستخدام قياس حرارة الغاز الكثير من العمل والوقت. ولذلك، تم تقديم مقياس درجة الحرارة العملي الدولي (IPTS) في عام 1968. باستخدام هذا المقياس، يمكن معايرة موازين الحرارة بأنواعها المختلفة في المختبر. تم إنشاء هذا المقياس باستخدام مقياس حرارة المقاومة البلاتيني، والمزدوجة الحرارية ومقياس البيرومتر الإشعاعي، المستخدم في فترات درجة الحرارة بين أزواج معينة من النقاط المرجعية الثابتة (مقاييس درجة الحرارة). كان من المفترض أن يتوافق MPTS مع المقياس الديناميكي الحراري بأكبر قدر ممكن من الدقة، ولكن كما اتضح لاحقًا، كانت انحرافاته كبيرة جدًا.

مقياس درجة الحرارة فهرنهايت.

مقياس درجة الحرارة فهرنهايت، والذي يستخدم على نطاق واسع مع النظام الفني البريطاني للوحدات، وكذلك في القياسات غير العلمية في العديد من البلدان، يتم تحديده عادة بنقطتين مرجعيتين ثابتتين - نقطة انصهار الجليد (32 درجة فهرنهايت) ونقطة غليان الماء (212 درجة فهرنهايت) عند الضغط الطبيعي (الجوي). لذلك، للحصول على درجة الحرارة المئوية من درجة الحرارة الفهرنهايت، تحتاج إلى طرح 32 من الأخيرة وضرب النتيجة في 5/9.

وحدات الحرارة.

وبما أن الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة، فيمكن قياسها بالجول، وقد تم اعتماد هذه الوحدة المترية بموجب اتفاقية دولية. ولكن بما أن كمية الحرارة كانت تحدد في السابق من خلال التغير في درجة حرارة كمية معينة من الماء، فقد انتشرت وحدة تسمى السعرات الحرارية وهي تساوي كمية الحرارة اللازمة لزيادة درجة حرارة جرام واحد من الماء بمقدار 1 درجة مئوية. وبما أن السعة الحرارية للماء تعتمد على درجة الحرارة كان لا بد من توضيح قيمة السعرات الحرارية. ظهرت سعرتان حراريتان مختلفتان على الأقل - "الكيميائية الحرارية" (4.1840 جول) و"البخار" (4.1868 جول). "السعرات الحرارية" المستخدمة في علم التغذية هي في الواقع كيلو سعرة حرارية (1000 سعرة حرارية). السعرات الحرارية ليست وحدة في النظام الدولي للوحدات وقد تم إهمالها في معظم مجالات العلوم والتكنولوجيا.

الكهرباء والمغناطيسية.

تعتمد جميع وحدات القياس الكهربائية والمغناطيسية المقبولة عمومًا على النظام المتري. ووفقا للتعريفات الحديثة للوحدات الكهربائية والمغناطيسية، فهي جميعها وحدات مشتقة، تستمد من صيغ فيزيائية معينة من الوحدات المترية للطول والكتلة والزمن. وبما أن معظم الكميات الكهربائية والمغناطيسية ليس من السهل قياسها باستخدام المعايير المذكورة، فقد وجد أنه من الأفضل إنشاء معايير مشتقة لبعض الكميات المشار إليها، من خلال التجارب المناسبة، وقياس البعض الآخر باستخدام هذه المعايير.

وحدات SI.

فيما يلي قائمة بوحدات SI الكهربائية والمغناطيسية.

الأمبير، وحدة قياس التيار الكهربائي، هي إحدى الوحدات الأساسية الست في النظام الدولي للوحدات. الأمبير هو شدة تيار ثابت، والذي عند مروره عبر موصلين مستقيمين متوازيين بطول لا نهائي مع مساحة مقطع عرضي دائرية صغيرة بشكل مهمل، يقعان في فراغ على مسافة 1 متر من بعضهما البعض، من شأنه أن يتسبب في كل مقطع للموصل الذي يبلغ طوله 1 متر قوة تفاعل تساوي 2H 10 - 7 N.

فولت، وحدة فرق الجهد والقوة الدافعة الكهربائية. الفولت هو الجهد الكهربائي في قسم من الدائرة الكهربائية بتيار مباشر قدره 1 أمبير واستهلاك طاقة قدره 1 وات.

كولوم، وحدة كمية الكهرباء (الشحنة الكهربائية). الكولوم هو كمية الكهرباء التي تمر عبر المقطع العرضي للموصل عند تيار ثابت قدره 1 أمبير في ثانية واحدة.

الفاراد، وحدة قياس السعة الكهربائية. الفاراد هو سعة المكثف الذي يظهر على ألواحه جهد كهربائي قدره 1 فولت عند شحنه عند 1 درجة مئوية.

هنري، وحدة الحث. هنري يساوي محاثة الدائرة التي يحدث فيها emf ذاتي الحث قدره 1 V عندما يتغير التيار في هذه الدائرة بشكل موحد بمقدار 1 A في 1 ثانية.

وحدة ويبر للتدفق المغناطيسي. ويبر عبارة عن تدفق مغناطيسي، عندما ينخفض ​​إلى الصفر، تتدفق شحنة كهربائية تساوي 1C في الدائرة المتصلة به، والتي لها مقاومة قدرها 1 أوم.

تسلا، وحدة الحث المغناطيسي. تسلا هو الحث المغناطيسي لمجال مغناطيسي منتظم، حيث يكون التدفق المغناطيسي عبر مساحة مسطحة تبلغ 1 م 2، عموديًا على خطوط الحث، يساوي 1 Wb.

المعايير العملية.

الضوء والإضاءة.

لا يمكن تحديد شدة الإضاءة ووحدات الإضاءة بناءً على الوحدات الميكانيكية وحدها. يمكننا التعبير عن تدفق الطاقة في موجة ضوئية بوحدة W/m2، وشدة موجة الضوء بوحدة V/m، كما في حالة موجات الراديو. لكن إدراك الإضاءة هو ظاهرة نفسية فيزيائية لا تكون فيها شدة مصدر الضوء مهمة فحسب، بل تكون أيضًا حساسية العين البشرية للتوزيع الطيفي لهذه الشدة.

بموجب الاتفاق الدولي، وحدة شدة الإضاءة هي الكانديلا (التي كانت تسمى سابقًا شمعة)، وتساوي شدة الإضاءة في اتجاه معين لمصدر ينبعث منه إشعاع أحادي اللون بتردد 540H 10 12 هرتز ( ل= 555 نانومتر)، قوة طاقة الإشعاع الضوئي في هذا الاتجاه هي 1/683 واط/ريال. وهذا يتوافق تقريبًا مع شدة الإضاءة لشمعة سبيرماسيتي، والتي كانت تستخدم في السابق كمعيار.

إذا كانت شدة الضوء للمصدر تساوي شمعة واحدة في كل الاتجاهات، فإن إجمالي التدفق الضوئي يساوي 4 صشمعة. وبالتالي، إذا كان هذا المصدر يقع في مركز كرة نصف قطرها 1 متر، فإن إضاءة السطح الداخلي للكرة تساوي لومن واحد لكل متر مربع، أي. جناح واحد.

الأشعة السينية وأشعة جاما والنشاط الإشعاعي.

الأشعة السينية (R) هي وحدة قديمة لجرعة التعرض للأشعة السينية وأشعة جاما والفوتون، تساوي كمية الإشعاع التي، مع الأخذ في الاعتبار إشعاع الإلكترون الثانوي، تشكل أيونات في 0.001293 جم من الهواء تحمل شحنة تساوي وحدة واحدة من رسوم CGS لكل علامة. وحدة SI للجرعة الإشعاعية الممتصة هي الرمادية، وتساوي 1 جول/كجم. معيار الجرعة الإشعاعية الممتصة هو إعداد بغرف التأين التي تقيس التأين الناتج عن الإشعاع.



دعونا ننظر في الكميات الكهربائية الأساسية التي ندرسها أولا في المدرسة، ثم في مؤسسات التعليم الثانوي والعالي. للراحة، سنقوم بتلخيص جميع البيانات في جدول صغير. سيتم إعطاء تعريفات الكميات الفردية بعد الجدول في حالة وجود أي سوء فهم.

ضخامة	وحدة si	اسم الكمية الكهربائية
س	كل - قلادة	تكلفة
ر	أوم - أوم	مقاومة
ش	الخامس – فولت	الجهد االكهربى
أنا	أ – الامبير	القوة الحالية (التيار الكهربائي)
ج	ف – فاراد	سعة
ل	ج.ن - هنري	الحث
سيجما	سم - سيمنز	التوصيل الكهربائي
e0	8.85418781762039*10 -12 فهرنهايت/م	ثابت كهربائي
φ	الخامس – فولت	إمكانات نقطة المجال الكهربائي
ص	ث – واط	الطاقة النشطة
س	VAR – فولت أمبير رد الفعل	قوة رد الفعل
س	Va – فولت أمبير	القوة الكاملة
F	هرتز - هيرتز	تكرار

هناك بادئات عشرية تستخدم في اسم الكمية وتعمل على تبسيط الوصف. وأكثرها شيوعاً هي: ميجا، ميل، كيلو، نانو، بيكو. ويبين الجدول البادئات الأخرى، باستثناء تلك المذكورة.

المضاعف العشري	نطق	التعيين (روسي / دولي)
10 -30	cuecto	س
10 -27	رونتو	ص
10 -24	octo	و/ذ
10 -21	zepto	ق / ض
10 -18	أتو	أ
10 -15	فيمتو	و/و
10 -12	بيكو	ص / ص
10 -9	نانو	ن / ن
10 -6	مجهري	ميكرو/ميكرو
10 -3	ملي	مم
10 -2	سنتي	ج
10 -1	ديسي	د / د
10 1	بموجه الصوت	نعم/دا
10 2	هيكتو	ز / ساعة
10 3	كيلو	ك / ك
10 6	ميجا	م
10 9	جيجا	ز / ز
10 12	تيرا	ت
10 15	بيتا	ف / ف
10 18	exa	ه/ه
10 21	زيتا	ي/ي
10 24	يوتا	ص/ص
10 27	رونا	ر
10 30	quecca	س

القوة الحالية هي 1A- هذه قيمة تساوي نسبة شحنة 1 درجة مئوية تمر عبر سطح (موصل) خلال ثانية واحدة إلى وقت مرور الشحنة عبر السطح. لكي يتدفق التيار، يجب أن تكون الدائرة مغلقة.

يتم قياس القوة الحالية بالأمبير. 1A=1Kl/1c

في الممارسة العملية هناك

1uA = 0.000001A

الجهد الكهربائي– فرق الجهد بين نقطتين في المجال الكهربائي . يتم قياس الجهد الكهربائي بالفولت، وبالتالي يتم قياس الجهد بالفولت (V).

1 فولت هو الجهد اللازم لتحرير 1 وات من الطاقة في الموصل عندما يتدفق خلاله تيار قدره 1 أمبير.

في الممارسة العملية هناك

المقاومة الكهربائية– خاصية الموصل لمنع مرور التيار الكهربائي من خلاله. يتم تعريفه على أنه نسبة الجهد عند طرفي الموصل إلى التيار الموجود فيه. تقاس بالأوم (أوم). ضمن حدود معينة تكون القيمة ثابتة.

1 أوم هي مقاومة الموصل عندما يتدفق من خلاله تيار مباشر قدره 1A وينشأ جهد 1V في الأطراف.

نتذكر جميعًا من دورة الفيزياء المدرسية صيغة الموصل المتجانس ذو المقطع العرضي الثابت:

R=ρlS – تعتمد مقاومة هذا الموصل على المقطع العرضي S والطول l

حيث ρ هي مقاومة المادة الموصلة، القيمة الجدولية.

بين الكميات الثلاث الموصوفة أعلاه، يوجد قانون أوم لدائرة التيار المستمر.

التيار في الدائرة يتناسب طرديا مع الجهد في الدائرة ويتناسب عكسيا مع مقاومة الدائرة - .

القدرة الكهربائيةهي قدرة الموصل على تجميع الشحنات الكهربائية.

يتم قياس السعة بالفاراد (1F).

1F هي سعة المكثف الموجود بين الألواح والذي يحدث جهد 1V عند شحنه عند 1C.

في الممارسة العملية هناك

1pF = 0.000000000001F

1nF = 0.000000001F

الحثهي الكمية التي تميز قدرة الدائرة التي يتدفق من خلالها تيار كهربائي على إنشاء وتجميع مجال مغناطيسي.

يتم قياس الحث في الهنري.

1Gn = (V*s)/A

1H هي قيمة تساوي القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية التي تحدث عندما يتغير التيار في الدائرة بمقدار 1A خلال ثانية واحدة.

في الممارسة العملية هناك

1mH = 0.001H

التوصيل الكهربائي- قيمة تشير إلى قدرة الجسم على توصيل التيار الكهربائي. المقاومة المتبادلة.

يتم قياس الموصلية الكهربائية في سيمنز.

أحدث المقالات

الأكثر شعبية

الفيزياء. الموضوع والمهام.

2. الكميات الفيزيائية وقياسها. نظام سي.

3. الميكانيكا. مشاكل الميكانيكا.

.

5. حركيات نقطة MT. طرق لوصف حركة MT.

6. التحرك. طريق.

7. السرعة. التسريع.

8. التسارع العرضي والعادي.

9. حركيات الحركة الدورانية.

10. قانون جاليليو للقصور الذاتي. الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي.

11. التحولات الجليلية. قانون جاليليو لجمع السرعات. ثبات التسارع. مبدأ النسبية.

12. القوة. وزن.

13. القانون الثاني. نبض. مبدأ العمل المستقل للقوات.

14. قانون نيوتن الثالث.

15. أنواع التفاعلات الأساسية. قانون الجاذبية الكونية. قانون كولوم. قوة لورنتز. قوات فان دير فالس. القوى في الميكانيكا الكلاسيكية

16. نظام النقاط المادية (SMP).

17. نظام الاندفاع. قانون الحفاظ على الزخم في نظام مغلق.

18. مركز الكتلة. معادلة حركة SMT.

19. معادلة حركة جسم متغير الكتلة. صيغة تسيولكوفسكي.

20. عمل القوات. قوة.

21. مجال القوى المحتملة. الطاقة الكامنة.

22. الطاقة الحركية للـ MT في مجال القوة.

23. إجمالي الطاقة الميكانيكية. قانون حفظ الطاقة في الميكانيكا.

24. الزخم. لحظة القوة. معادلة اللحظات.

25. قانون الحفاظ على الزخم الزاوي.

26. الزخم الزاوي الخاص.

27. لحظة القصور الذاتي للمقطع بالنسبة للمحور. هوجنز - نظرية شتاينر.

28. معادلة حركة جسم TT يدور حول محور ثابت.

29. الطاقة الحركية لـ TT تؤدي الحركات الانتقالية والدورانية.

30. مكانة الحركة التذبذبية في الطبيعة والتكنولوجيا.

31. الاهتزازات التوافقية الحرة. طريقة الرسم البياني المتجه.

32. المذبذب التوافقي. الربيع والبندولات الفيزيائية والرياضية.

33. القوانين الديناميكية والإحصائية في الفيزياء. الطرق الديناميكية الحرارية والإحصائية.

34. خواص السوائل والغازات. قوى الكتلة والسطح. قانون باسكال.

35. قانون أرخميدس. هاتف السباحة.

36. الحركة الحرارية. المعلمات العيانية. نموذج الغاز المثالي ضغط الغاز من وجهة نظر النظرية الحركية الجزيئية. مفهوم درجة الحرارة.

37. معادلة الدولة.

38. قوانين الغازات التجريبية.

39. المعادلة الأساسية لـ MKT.

40. متوسط ​​الطاقة الحركية للحركة الانتقالية للجزيئات.

41. عدد درجات الحرية. قانون التوزيع الموحد للطاقة عبر درجات الحرية.

42. الطاقة الداخلية للغاز المثالي.

43. مسار خالي من الغاز.

44. الغاز المثالي في مجال القوة. الصيغة البارومترية. قانون بولتزمان.

45. الطاقة الداخلية للنظام هي وظيفة الدولة.

46. ​​الشغل والحرارة كوظائف عملية.

47. القانون الأول للديناميكا الحرارية.

48. السعة الحرارية للغازات متعددة الذرات. معادلة روبرت ماير.

49. تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية على العمليات المتساوية.

50 سرعة الصوت في الغاز.

51..عمليات عكسية ولا رجعة فيها. العمليات الدائرية.

52. المحركات الحرارية.

53. دورة كارنو.

54. القانون الثاني للديناميكا الحرارية.

55. مفهوم الانتروبيا.

56. نظريات كارنو.

57. الإنتروبيا في العمليات القابلة للعكس والتي لا رجعة فيها. قانون زيادة الانتروبيا

58. الإنتروبيا كمقياس للاضطراب في النظام الإحصائي.

59. القانون الثالث للديناميكا الحرارية.

60. التدفقات الديناميكية الحرارية.

61. الانتشار في الغازات.

62. اللزوجة.

63. التوصيل الحراري.

64. الانتشار الحراري.

65. التوتر السطحي.

66. التبول وعدم التبول.

67. الضغط تحت سطح سائل منحني.

68. الظواهر الشعرية.

الفيزياء. الموضوع والمهام.

الفيزياء هي علم طبيعي. يقوم على الدراسة التجريبية للظواهر الطبيعية، ومهمته صياغة القوانين التي تفسر هذه الظواهر. تركز الفيزياء على دراسة الظواهر الأساسية والبسيطة وعلى الإجابة على الأسئلة البسيطة: مما تتكون المادة، وكيف تتفاعل جزيئات المادة مع بعضها البعض، وما هي القواعد والقوانين التي تتم بها حركة الجزيئات، وما إلى ذلك.

وموضوع دراسته هو المادة (في شكل مادة وحقول) وأعم أشكال حركتها، وكذلك التفاعلات الأساسية للطبيعة التي تتحكم في حركة المادة.

ترتبط الفيزياء ارتباطًا وثيقًا بالرياضيات: فالرياضيات توفر الجهاز الذي يمكن من خلاله صياغة القوانين الفيزيائية بدقة. تتم صياغة النظريات الفيزيائية دائمًا تقريبًا في شكل معادلات رياضية، باستخدام فروع الرياضيات الأكثر تعقيدًا مما هو معتاد في العلوم الأخرى. على العكس من ذلك، تم تحفيز تطوير العديد من مجالات الرياضيات من خلال احتياجات العلوم الفيزيائية.

يتم تحديد بعد الكمية الفيزيائية من خلال نظام الكميات الفيزيائية المستخدم، وهو عبارة عن مجموعة من الكميات الفيزيائية المترابطة بالتبعيات، والتي يتم فيها اختيار عدة كميات ككميات أساسية. وحدة الكمية الفيزيائية هي كمية فيزيائية يخصص لها بالاتفاق قيمة عددية تساوي الواحد، ونظام وحدات الكميات الفيزيائية هو مجموعة من الوحدات الأساسية والمشتقة بناء على نظام معين للكميات، الجداول أدناه إظهار الكميات الفيزيائية ووحداتها المعتمدة في النظام الدولي للوحدات (SI) المبني على النظام الدولي للوحدات.

الكميات الفيزيائية ووحدات قياسها. نظام سي.

الكمية المادية		وحدة قياس الكمية الفيزيائية
علم الميكانيكا
وزن	م	كيلوغرام	كلغ
كثافة		كيلوغرام لكل متر مكعب	كجم/م3
حجم معين	الخامس	متر مكعب لكل كيلوغرام	م3/كجم
تدفق شامل	كم	كيلوغرام في الثانية	كجم/ثانية
تدفق الحجم	س ف	متر مكعب في الثانية	م 3 / ث
نبض	ص	كيلو متر في الثانية	كجم م/ث
دَفعَة	ل	كيلوجرام متر مربع في الثانية	كجم م 2 / ث
لحظة من الجمود	ج	كيلو متر مربع	كجم م2
القوة والوزن	ف، س	نيوتن	ن
لحظة القوة	م	نيوتن متر	ن م
القوة الدافعة	أنا	نيوتن الثاني	ن ق
الضغط والإجهاد الميكانيكي	ص،	باسكال	بنسلفانيا
العمل والطاقة	أ، ه، ش	جول	ج
قوة	ن	واط	دبليو

النظام الدولي للوحدات (SI) هو نظام وحدات يعتمد على النظام الدولي للوحدات، مع الأسماء والرموز، بالإضافة إلى مجموعة من البادئات وأسمائها ورموزها، مع قواعد تطبيقها المعتمدة من قبل المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM).

القاموس الدولي للمترولوجيا
تم اعتماد النظام الدولي للأوزان والمقاييس (SI) من قبل المؤتمر العام الحادي عشر للأوزان والمقاييس (GCPM) في عام 1960، وأجرت العديد من المؤتمرات اللاحقة عددًا من التغييرات على النظام الدولي للأوزان والمقاييس.
يحدد النظام الدولي للوحدات (SI) سبع وحدات أساسية للكميات الفيزيائية والوحدات المشتقة (المختصرة بوحدات أو وحدات النظام الدولي للوحدات)، بالإضافة إلى مجموعة من البادئات. يحدد SI أيضًا اختصارات قياسية للوحدات وقواعد لكتابة الوحدات المشتقة.
الوحدات الأساسية: الكيلوجرام، المتر، الثانية، الأمبير، الكلفن، المول، والكانديلا. وفي إطار النظام الدولي للوحدات، تعتبر هذه الوحدات ذات أبعاد مستقلة، أي أنه لا يمكن اشتقاق أي من الوحدات الأساسية من الوحدات الأخرى.
يتم الحصول على الوحدات المشتقة من الوحدات الأساسية باستخدام العمليات الجبرية مثل الضرب والقسمة. بعض الوحدات المشتقة في النظام الدولي للوحدات تُعطى أسماءها الخاصة، على سبيل المثال، وحدة الراديان.
يمكن استخدام البادئات قبل أسماء الوحدات. وهي تعني أنه يجب ضرب الوحدة أو قسمتها على عدد صحيح معين، وهو قوة 10. على سبيل المثال، البادئة "كيلو" تعني مضروبًا في 1000 (الكيلومتر = 1000 متر). تُسمى بادئات SI أيضًا بالبادئات العشرية.

علم الميكانيكا. مشاكل الميكانيكا.

الميكانيكا فرع من فروع الفيزياء يدرس قوانين الحركة الميكانيكية، وكذلك الأسباب التي تسبب الحركة أو تغيرها.

المهمة الرئيسية للميكانيكا هي وصف الحركة الميكانيكية للأجسام، أي وضع قانون (معادلة) حركة الجسم بناءً على الخصائص التي تصفها (الإحداثيات، الإزاحة، طول المسار المقطوع، زاوية الدوران، السرعة، بمعنى آخر، إذا كان من خلال استخدام قانون (معادلة) الحركة المجمع، يمكنك تحديد موضع الجسم في أي لحظة من الزمن، فإن المشكلة الرئيسية للميكانيكا تعتبر محلولة. اعتمادًا على الكميات الفيزيائية المختارة وطرق حل المشكلة الرئيسية للميكانيكا، يتم تقسيمها إلى حركيات وديناميكيات وإحصائيات.

4. الحركة الميكانيكية. المكان والزمان. نظم الإحداثيات. قياس الوقت. نظام مرجعي. ثلاثة أبعاد .

حركة ميكانيكيةنسمي التغير في موضع الأجسام في الفضاء بالنسبة للأجسام الأخرى مع مرور الوقت. تنقسم الحركة الميكانيكية إلى انتقالية ودورانية ومتذبذبة.

تدريجيهي الحركة التي يتحرك فيها أي خط مستقيم مرسوم في الجسم موازيا لنفسه. التناوبهي حركة تصف فيها جميع نقاط الجسم دوائر متحدة المركز نسبة إلى نقطة معينة تسمى مركز الدوران. تذبذبيتسمى حركة يقوم فيها الجسم بحركات متكررة بشكل دوري حول موضع متوسط، أي أنه يتأرجح.

لوصف الحركة الميكانيكية، تم تقديم المفهوم الأنظمة المرجعية .أنواع الأنظمة المرجعيةيمكن أن تكون مختلفة، على سبيل المثال، نظام مرجعي ثابت، نظام مرجعي متحرك، نظام مرجعي بالقصور الذاتي، نظام مرجعي غير بالقصور الذاتي. ويشمل هيئة مرجعية ونظام إحداثيات وساعة. هيئة مرجعية- هذا هو الجسم الذي "يرتبط" به نظام الإحداثيات. نظام الإحداثياتوهي النقطة المرجعية (الأصل). يحتوي نظام الإحداثيات على 1 أو 2 أو 3 محاور حسب ظروف القيادة. يتم تحديد موضع نقطة على خط (محور واحد) أو مستوى (محورين) أو في الفضاء (3 محاور) بإحداثيات واحدة أو اثنتين أو ثلاثة على التوالي. لتحديد موضع الجسم في الفضاء في أي لحظة من الزمن، من الضروري أيضًا ضبط بداية العد الزمني. أنظمة الإحداثيات المختلفة معروفة: الديكارتية، القطبية، المنحنية، إلخ. من الناحية العملية، يتم استخدام أنظمة الإحداثيات الديكارتية والقطبية في أغلب الأحيان. نظام الإحداثيات الديكارتية- هذان (على سبيل المثال، في حالة ثنائية الأبعاد) شعاعان متعامدان متبادلان ينبعثان من نقطة واحدة تسمى الأصل، مع مقياس مطبق عليهما (الشكل 2.1 أ). نظام الإحداثيات القطبية- في الحالة ثنائية الأبعاد، هذا هو ناقل نصف القطر الخارج من نقطة الأصل والزاوية θ التي يدور من خلالها متجه نصف القطر (الشكل 1.2ب). هناك حاجة إلى الساعات لقياس الوقت.

يسمى الخط الذي تصفه نقطة مادية في الفضاء مسار. بالنسبة للحركة ثنائية الأبعاد على المستوى (x,y)، فهذه دالة لـ y(x). المسافة التي تقطعها نقطة مادية على طول مسار تسمى طول المسار(الشكل 2.2). يسمى المتجه الذي يربط الموضع الأولي لنقطة مادية متحركة r(t 1) بأي من مواضعها اللاحقة r(t 2) متحرك(الشكل 2.2):

.

أرز. 2.2. طول المسار (مميز بخط غامق)؛ - متجه النزوح.

تعتمد كل إحداثيات الجسم على الوقت x=x(t)، y=y(t)، z=z(t). تسمى هذه الوظائف لتغيير الإحداثيات حسب الوقت قانون الحركة الحركية,على سبيل المثال، forx=x(t) (الشكل 2.3).

الشكل 2.3. مثال على القانون الحركي للحركة x=x(t).

مقطع موجه بالمتجه يُشار إليه ببدايته ونهايته، والمكان والزمان مفهومان يدلان على الأشكال الأساسية لوجود المادة. الفضاء يعبر عن ترتيب التعايش بين الأشياء الفردية. الوقت يحدد الترتيب الذي تتغير به الظواهر.