القياس هو تخصيص رقم لشئ أو ظاهرة معينة حتى يمكن مقارنتها بأشياء أو ظواهر أخرى ، ويختلف نطاق وتطبيق القياس باختلاف العلوم ، وتاريخياً كان هناك العديد من أنظمة القياس في المجالات المختلفة لتسهيل المقارنات في هذه المجالات ، ولكن منذ القرن الثامن عشر ، تم توحيد المعايير المقبولة على نطاق واسع للقياس ووضع نظام الوحدات الدولي وهو نظام وحدات القياس الأوسع انتشارا في العالم .

أدوات القياس 

هناك الكثير من الكميات المختلفة التي تسعى الفيزياء إلى قياسها ، لذلك سعى الإنسان منذ القدم لاتباع مختلف الطرق لإجراء عملية القياس ، ففي البداية كان يستخدام يديه وقدميه لقياس الطول ، وكان يستعمل عينيه لرصد حركتي الشمس والقمر لمعرفة الوقت ، ولكن مع تطور الحياه البشرية وظهور التكنولوجيا ، تمكن الإنسان من تطوير أدوات القياس لتصبح أكثر دقة ، ونجح في عمل أدوات مخصصة لكل كمية فيزيائية ، ومن هذه الأدوات :

– الميزان الرقمي : استخدمه لقياس الكتل .
– ساعة التوقيف : استخدمها لقياس الزمن .
– الساعة الرقمية : استخدمها لقياس الزمن .
– الميكرومتر : استخدمه لقياس الطول .
– مقياس العدسة : استخدمه لقياس العدسات .
– مقياس البؤرة : استخدمه لقياس البعد البؤري بالعدسات .
– عداد السرعة : استخدمه لقياس السرعة .

– مقياس التسارع : استخدمه لقياس الاهتزازات والتسارع .
– الأميتر : استخدمه لقياس التيار الكهربائي .
– الجلفانومتر : استخدمه لقاس التيارات الصغيرة .
– الأومتر : استخدمه لقياس المقاومة الكهربائية .
– الفولتميتر : استخدمه لقياس الجهد اكهربائي .
– الريومتر : استخدمه لقياس أشعة الراديو الكونية الممتصة .
– مقياس الطيف : استخدمه لقياس الطول الموجي للضوء .

وحدات القياس

تعبر وحدات القياس عن الوسائل التي من خلالها يتم التعبير عن مقدار ما بالمقارنة بينه وبين مقدار آخر ثابت ، ويتألف النظام الدولي للوحدات من مجموعة كبيرة من وحدات القياس المختلفة المخصصة لقياس مختلف الأشياء والظواهر ، وسنذكر بعض الوحدات الرئيسية الموجودة به وهي :

لقياس الطول يستخدام النظام العالمي للوحدات المتر وأجزاءه مثل الميليمتر والسنتيمتر والديسيمتر وغيرها ، كما أنه يستخدام مضاعفاته والتي تشمل الكيلومتر والميغامتر وغيرهم وذلك لقياس الأطوال والمسافات المختلفة ، ومن الممكن أن يتم التحويل من وحدة لأخرى .

المساحة هي حاصل ضرب بعدي طول في بعضهما البعض ، لذلك فإن وحدات المساحة في النظام العالمي للوحدات هي المتر المربع والمليميتر المربع والسنتيمتر المربع والكيلومتر المربع وغيرهم .

يعبر الحجم عن ناتج ضرب ثلاثة أبعاد ف بعضهما البعض ، لذلك فإن وحدات الحجم في النظام العالمي للوحدات هي المتر المكعب والميليمتر المكعب والسنتيمتر المكعب والكيلومتر المكعب وغيرهم ، كذلك هناك وحدات خاصة لقياسة حجم السوائل مثل اللتر .

يتم استخدام وحدة الكيلوغرام في النظام العالمي للوحدات لقياس الكتلة ، وهي تتكون من 1000 غرام ، وتمثل الكتلة مقدار مقاومة الجسم لاكتسابه تسارعًا في حالة تأثرة بقوة ما .

يتم استخدام الثانية وكافة أجزاؤها ومضاعفاتها لقياس الزمن في النظام العالمي للوحدات ، وهي تشمل الدقيقة والساعة والثانية وغيرها ، ولكن لابد من معرفة أن السنة الضوئية تعد من وحدات المسافات وليس الزمن ، لأنها تقيس المسافة التي يقطعها الضوء في السنة .

أخطاء القياس

هناك العديد من الأشياء التي قد تتسبب في عدم دقة نتيجة القياس عند قياس أي كمية فيزيائية ، ويرجع هذا الأمر إلى العديد من الأسباب المختلفة منها :

من الممكن أن يكون هناك أخطاء في إعداد أو صناعة أدوات القياس تتسبب في عدم دقة القياس ، وقد تنتج هذه الاخطاء بسبب أن يكون المقياس مترجم عن أصل اجنبي بشكل خاطئ ، أو أن يكون هناك أخطاء في صناعة الجهاز وتركيبه .

يمكن أن تؤدي كثرة استخدام أدوات القياس إلى حدوث أعطال في الجهاز وفقدانه لكفاءته مما ينتج عنه عدم دقة النتائج .

قد يكون القائمين على تنفيذ القياس غير قادرين على فهم مواصفات ومكونات جهاز القياس ، مما ينتج عنه اتباع طريقة خاطئة في استخدامه وبالتالي الحصول على نتائج خاطئة .

في حالة عدم الالتزام بالشروط والتعليمات المرفقة بأدوات القياس ، فإنه بالتأكيد سوف تظهر أخطاء في عملية القياس ، وقد تشتمل تلك التعليمات على مراعاة درجة الحرارة وسرعة الريح .

من الضروري أن يلتزم القائمين بتنفيذ القياس بتوحيد كافة الظروف المحيطة بعملية القياس والتي تشمل درجة الحرارة والاجهزة التي يتم استخدامها ونوعية منفذي القياسات وحالة المختبر ، ما يجب ضبط المتغيرات التي لها تأثير على القياس وذلك للوصلو إلى نتائج صادقة .

يختلف الأفراد في قدراتهم واستعداداتهم حيث تتنوع الفروق الفردية بين الأشخاص وهذا بشأنه أن يؤثر على تقديراتهم ونتائجهم ويجعل هناك تباين في النتائج .