لـنـتـصـور أنـفـسـنـا ونـحـن نـدرس الـظـواهـر الـفـيـزيـائـيـة بـشـكـل عـام، هـل نـكـتـفـي بـمـشـاهـدة الـظـاهـرة فـقـط ونـقـول أنـنـا درسـنـا الـظـاهـرة أم يـجـب عـلـيـنـا دراسـة هـذه الـحـوادث مـن الـنـاحـيـة الـكـمـيـة لإسـتـنـبـاط أو إسـتـخـراج الـقـوانـيـن الـخـاصـة بـهـا أو تـطـبـيـق هـذه الـقـوانـيـن إن كـانـت مـعـروفـة لـتـقـد يـرنـواتـج هـذه الـحـوادث.

بـالـطـبـع يـجـب عـلـيـنـا دراسـة هـذه الـحـوادث مـن الـنـاحـيـة الـكـمـيـة، ولـنـأخـذ مـثـالاً عـلـى ظـاهـرة فـيـزيـائـيـة : مـرور الـتـيـار الـكـهـربـائـي فـي نـاقـل أومـي، نـسـتـطـيـع مـثـلاً قـيـاس طـول الـنـاقـل ومـقـطـعـه وزمـن مـرور الـتـيـار فـيـه، وقـيـاس شـدة الـتـيـار وكـذلـك قـيـاس الـمـكـافـئ الـمـائـي لـلـمـسـعـر أي كـتـلـة الـمـاء الـمـكـافـئـة لـه حـراريـاً إذا كـان الـنـاقـل مـوضـوعـاً فـي مـسـعـر مـائـي، وكـذلـك إرتـفـاع درجة حـرارة هـذا الـمسـعر وغيـر ذلـك مـن القياسـات.

إن الـطـول والـمـقـطـع والـزمـن وشـدة الـتـيـار ودرجـة الـحـرارة تـعـتـبـر مـقـاديـر فـيـزيـائـيـة.

أ– الـمـقـدار الـفـيـزيـائـي :

هـو كـل مـا يـأخـذ فـي ظـروف مـحـددة تـمـامـاً قـيـمـة مـعـيـنـة تـتـغـيـر بـتـغـيـر هـذه الـظـروف.تـعـريـف جـمـلـة الـوحـدات :

ب– الـجـمـلـة الـدولـيـة لـلـوحـدات (S.I ) :

إتـخـذ الـمـؤتـمـر الـعـام الـحـادي عـشـر لـلأوزان والـمـقـايـيـس الـذي عـقـد فـي بـاريـس عـام 1960 م قـراراً بـإعـتـمـاد الـجـمـلـة الـدولـيـة لـلـوحـدات ورمـزهـا الـدولـي (S.I ) وهـي جـمـلـة تـضـم سـتـة (06) وحـدات أسـاسـيـة و وحـدتـيـن مـتـمـمـتـيـن، أمـا بـقـيـة الـوحـدات فـهـي مـشـتـقـة.

الـمـقـدار


وحـدة الـقـيـاس


الـرمـز

الـطـول

الـكـتـلـة

الـزمـن

شـدة الـتـيـار


الـمـتـر

الـكـيـلـو غـرام

الـثـانـيـة

الأمـيـر


مM

كـغKg

ثـاS

آA

2– مـفـهـوم الـقـيـاس الـفـيـزيـائـي :

أ– تـعـريـف :

الـقـيـاس هـو الـبـحـث عـن عـدد الـمـرات الـتـي يـحـتـويـهـا مـقـدار عـلـى مـقـدار آخـر مـن نـفـس الـنـوع والـذي يـعـتـبـر كـوحـدة ـكـون الـمـقـدار قـابـلا لـلـقـيـاس عـنـدمـا نـسـتـطـيـع إيـجـاد الـنـسـبـة بـيـن كـمـيـتـيـن مـنـه أو إيـجـاد تـسـاويـهـمـا أو مـجـمـوعـهـمـا.

ب– نـوعـاً الـقـيـاس :

الـقـيـاس نـوعـان مـبـاشـر و غـيـر مـبـاشـر

- الـقـيـاس الـمـبـاشـر :ويـجـرى بـأدوات الـقـيـاس ويـقـرأ نـاتـجـة مـبـاشـرة كـقـيـاس شـدة الـتـيـار وفـرق الـكـمـون والـزمـن والـطـول… إلـخ.

- الـقـيـاس غـيـر الـمـبـاشـر : هـو الـذي نـحـصـل عـلـيـه بـالـحـسـاب مـن مـعـرفـة الـعـلاقـة بـيـن عـدة مـقـاديـر بـعـد إجـراء الـقـيـاس الـمـبـاشـر عـلـيـهـا، كـقـيـاس الـمـسـاحـة الـكـتـلـة الـحـجـمـيـة، كـمـيـة الـكـهـربـاء، الـسـرعـة ، الـطـاقـة الـحـركـيـة .... إلـخ

3 - الـخـطـأ فـي الـقـيـاس الـفـيـزيـائـي :

نـفـرض أنـنـا قـمـنـا بـقـيـاس كـتـلـة جـسـم مـعـيـن بـواسـطـة الـمـيـزان ثـلاث مـرات فـحـصـلـنـا عـلـى الـنـتـائـج الـتـالـيـة

-الـقـيـاس الأول ل1= 156.0غ

-الـقـيـاس الـثـانـي ل2= 155.5غ

-الـقـيـاس الـثـالـث ل 3= 154.8غ

نـلاحـظ إخـتـلافـا بـسـيـطـاً فـي هـذه الـقـيـاسـات ولـيـس لـديـنـا أي دلـيـل يـؤكـد أن أحـد هـذه الـقـيـاسـات هـو الأصـح دون غـيـره وأنـه هـو الـذي يـعـطـي الـقـيـمـة الـحـقـيـقـيـة لـلـمـقـدار الـمـقـاس، والـسـبـب فـي وجـود هذا الإختلاف يرجع إلى الأخطاء المـرتكبـة أثـناء عـملـيـة الـقـياس ومن أسـبابها.

* أخـطـاء نـاتـجـة عـن أجـهـزة الـقـيـاس :

وتـسـمـى أخـطـاء نـظـامـيـة وهـي تـتـكـرر بـإنـتـظـام أثـنـاء الـقـيـاس إمـا بـالـزيـادة دومـاً أو بـالـنـقـصـان دومـاً وتـنـتـج عـن آلـة الـقـيـاس : كـالـتـدريـج غـيـر الـمـنـتـظـم أو قـدم الأجـهـزة أو عـدم ضـبـطـهـا قـبـل بـدايـة الـقـيـاس . . . . .إلـخ.

* أخـطـاء نـاتـجـة عـن الـشـخـص الـمـجـرب :

ويـكـون الـخـطـأ هـنـا بـسـبـب وضـعـيـة الـشـخـص الـذي يـقـوم بـالـقـيـاس والـتـي تـؤدي إلـى إخـتـلاف زاويـة الـنـظـر أثـنـاء الـقـراءة، أو عـدم مـهـارة الـشـخـص الـذي يـقـيـس ، أو عـدم سـلامـة حـواس الـمـجـرب.

*أخـطـاء نـاتـجـة عـن ظـروف طـارئـة ( مـصـادفـة ) :

وهـي أخـطـاء تـحـدث تـارة بـالـزيـادة وتـارة بـالـنـقـصـان نـتـيـجـة لـظـروف طـارئـة كـتـغـيـر درجـة الـحـرارة فـجـأة أو شـدة الـضـوء أو الـريـاح ... إلـخ مـمـا قـد يـؤدي إلـى الـتـأثـيـر عـلـى أجـهـزة الـقـيـاس وبـالـتـالـي عـلـى الـقـيـاس نـفـسـه.

ولـذلـك يـجـب الإنـتـبـاه جـيـداً عـنـد إجـراء الـقـيـاسـات الـفـيـزيـائـيـة وضـبـط الأجـهـزة قـبـل الإسـتـعـمـال وإنـتـقـاء أفـضـلـهـا لـلـتـقـلـيـل مـن الـخـطـأ.

أنـواع الأخـطـاء :

عـنـد قـيـاس مـقـدار مـا (ق0) إذا كـررنـا الـقـيـاس عـدة مـرات مـن طـرف عـدة أشـخـاص فـإنـنـا نـحـصـل عـلـى قـيـم مـخـتـلـفـة إخـتـلافـاً بـسـيـطـا جـداً فـيـمـا بـيـنـهـا ولا نـسـتـطـيـع الـجـزم أن إحـدى هـاته الـقـيـم هـي الأصـح مـعـنـى ذلـك ام الـمـقـدار (ق0) لـيـس إلا قـيـمـة تـقـريـبـيـة فـإذا كـانـت ق حالـقـيـمـة الـحـقـيـقـيـة لـلـمـقـدار الـمـقـاس فـإنـنـا نـسـمـي الـمـقـدار :dق= ق ح–ق 0الـخـطـأ الـمـطـلـق

الـخـطـأ الـمـطـلـق (d ق ) :الـخـطـأ الـمـطـلـق فـي الـقـيـاس هـو عـدد جـبـري حـقـيـقـي نـعـبـر عـنـه بـالـفـرق بـيـن الـقـيـمـة الـمـقـاسـة ( الـتـقـريـبـيـة ) ق°والقيمة الـحقـيـقـيـة لـلمقدار : ق ح، = قح- ويـتـمـيـز بـوحـدة الـقـيـاس.

الخـطـأ الـنـسـبـي :هـو الـنـسـبـة بـيـن الـخـطـأ الـمـطـلـقd ق والـقـيـمـة الـحـقـيـقـيـة ق ح

أي وهـو لا يـتـمـيـز بـوحـدة الـقـيـاس.