ما هي الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة في الفيزياء؟

فيما يأتي توضيح لمفهومي الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة في علم الفيزياء:[١][٢][٣]


الوحدات الأساسية في الفيزياء

يمكن تعريف الوحدات الأساسية (بالإنجليزية: Base Units) في الفيزياء بأنها وحدات القياس التي تستخدم لقياس الكميات الفيزيائية الأساسية، وعددها 7 وحدات لسبع كميات فيزيائية أساسية حسب النظام العالمي للوحدات (SI)، وهي كالآتي:

  • المتر (m) لقياس الطول.
  • الكيلوجرام (kg) لقياس الكتلة.
  • الثانية (s) لقياس الزمن.
  • الأمبير (A) لقياس التيار الكهربائي.
  • الكلفن (K) لقياس درجة الحرارة.
  • المول (mol) لقياس كمية المادة.
  • القنديلة أو القَندِلَةُ أو الشمعة (cd) لقياس شدة الإضاءة.


الوحدات المشتقة في الفيزياء

يمكن تعريف الوحدات المشتقة (بالإنجليزية: Derived Units) في الفيزياء بأنها وحدات القياس التي يتم الحصول عليها من خلال دمج الوحدات الأساسية باستخدام العمليات الرياضية، التي تتضمن كلًا من الضرب والقسمة والتربيع، وقد تم إنشاء الوحدات المشتقة في الفيزياء للتعبير عن الكميات الفيزيائية التي يتم استنتاجها من الكميات الأساسية، ومن الأمثلة على الوحدات المشتقة في الفيزياء ما يأتي:

  • وحدة المتر لكل ثانية (m/s)، والتي تستخدم لقياس السرعة.
  • وحدة المتر لكل ثانية مربعة (m/s²)، والتي تستخدم لقياس التسارع.
  • وحدة النيوتن (N) والتي تستخدم لقياس القوة.
  • وحدة الجول (J) والتي تستخدم لقياس الطاقة
  • وحدة الواط (W) والتي تستخدم لقياس القدرة.


ما هي العلاقة بين الوحدات الأساسية والمشتقة في الفيزياء؟

يتم إنشاء الوحدات المشتقة في الفيزياء من خلال دمج الوحدات الأساسية السبعة مع بعضها باستخدام العمليات الرياضية، التي تتضمن كلًا من الضرب والقسمة والتربيع، على سبيل المثال، الوحدة المشتقة التي يتم استخدامها لقياس السرعة هي المتر لكل ثانية (m/s)، والتي يتم الحصول عليها من خلال قسمة وحدة قياس الطول أو المسافة، وهي المتر (m)، على وحدة قياس الزمن، وهي الثانية (s)، وذلك لأن السرعة تكون عبارة عن حاصل قسمة المسافة على الزمن.[٢][٣]


وبالمثل، الوحدة المشتقة التي يتم استخدامها لقياس القوة هي نيوتن (N)، والتي يتم الحصول عليها من خلال ضرب وحدة قياس الكتلة، وهي الكيلو غرام (kg) بوحدة قياس التسارع، وهي المتر لكل ثانية مربعة (m/s²)، وذلك لأن القوة عبارة عن حاصل ضرب الكتلة في التسارع (F = ma)، وهكذا بالنسبة لجميع الوحدات المشتقة في الفيزياء.[٢]


ما الفرق بين الوحدات الأساسية والمشتقة في الفيزياء؟

فيمَ يأتي ذكر لأهم الأمور التي تميز الوحدات الأساسية عن الوحدات المشتقة في الفيزياء:[٢][٣]

  • تستخدم الوحدات الأساسية لقياس الكميات الفيزيائية الأساسية، على خلاف الوحدات المشتقة التي تستخدم لقياس الكميات الفيزيائية المشتقة.
  • تعتبر الوحدات الأساسية أساس نظام القياس، ولا يمكن التعبير عنها بالنسبة لوحدات أخرى، على خلاف الوحدات المشتقة التي يُعبر عنها باستخدام علاقات ومعادلات رياضية بين وحدات أخرى.
  • تعمل الوحدات الأساسية كأساس لتعريف واشتقاق وحدات القياس الأخرى.



المراجع

  1. ↑ "Physical Units", hyperphysics.phy-astr.gsu, Retrieved 16/7/2023. Edited.
  2. ^ أ ب ت ث "fundamental and derived units", unacademy, Retrieved 16/7/2023. Edited.
  3. ^ أ ب ت "SI base units", physics.nist, Retrieved 16/7/2023. Edited.