التعريف بالوحدات المشتقة في الفيزياء
يمكن تعريف الوحدات المشتقة (بالإنجليزية: Derived Units) في الفيزياء بأنها وحدات القياس التي يتم الحصول عليها عن طريق دمج الوحدات الأساسية باستخدام العمليات الرياضية، وتشمل هذه العمليات كلًا من الضرب والقسمة والتربيع، وقد تم إنشاء الوحدات المشتقة في الفيزياء للتعبير عن الكميات الفيزيائية التي يتم استنتاجها من الكميات الأساسية.[١]
طريقة إنشاء الوحدات المشتقة في الفيزياء
في النظام العالمي للوحدات (SI)، يوجد سبع وحدات أساسية (بالإنجليزية: Base Units)، وهي: المتر (m) لقياس الطول، والكيلوجرام (kg) لقياس الكتلة، والثانية (s) لقياس الزمن، والأمبير (A) لقياس التيار الكهربائي، والكلفن (K) لقياس درجة الحرارة، والمول (mol) لقياس كمية المادة، والقنديلة أو القَندِلَةُ أو الشمعة (cd) لقياس شدة الإضاءة.[٢]
أما الوحدات المشتقة، فيتم إنشاؤها عن طريق دمج هذه الوحدات الأساسية السبعة 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، 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).[٢]
أهمية الوحدات المشتقة في الفيزياء
للوحدات المشتقة أهمية كبيرة في جوانب عديدة في علم الفيزياء، ويمكن توضيح أهميتها من خلال الآتي:[٣][١]
- التعبير عن الكميات الفيزيائية المعقدة، حيث تتعامل الفيزياء مع مجموعة واسعة من الظواهر والكميات، وتسمح الوحدات المشتقة للعلماء بالتعبير عن الكميات الفيزيائية المعقدة بطريقة ملائمة وموجزة، من خلال دمج الوحدات الأساسية، والحصول على وحدات قياس جديدة.
- استخدام الوحدات المشتقة استنادًا إلى نظام موحد، مثل النظام العالمي للوحدات (SI)، يضمن الاتساق والتوحيد في القياسات العلمية والحسابات، ويتيح للعلماء التواصل والتعاون بشكل فعال، من خلال منحهم لغة مشتركة للتعبير عن الكميات الفيزيائية.
- تسهيل الحسابات الرياضية والمعادلات الفيزيائية، فمن خلال استخدام الوحدات المشتقة، تصبح المعادلات أكثر سهولة ووضوحًا.
- تستخدم في التطبيقات العملية للفيزياء، مثل مجالات الهندسة والتكنولوجيا والطب وعلوم البيئة وغيرها.
بشكل عام، يمكن القول إن الوحدات المشتقة توفر وسيلة موحدة وفعالة للتعبير عن الكميات الفيزيائية، مما يضمن الدقة والاتساق والوضوح في الحسابات العلمية والتطبيقات العملية.
أمثلة على الوحدات المشتقة في الفيزياء
فيما يأتي بعض الأمثلة على الوحدات المشتقة في الفيزياء:[١][٢]
- وحدة قياس السرعة وهي متر لكل ثانية (م/ث).
- وحدة قياس التسارع وهي متر لكل ثانية مربعة (م/ث²).
- وحدة قياس القوة وهي النيوتن.
- وحدة قياس الطاقة وهي الجول.
- وحدة قياس القدرة وهي الواط.
- وحدة قياس الضغط وهي الباسكال.
- وحدة قياس الشحنة الكهربائية وهي الكولوم.
- وحدة قياس التردد وهي الهيرتز.
المراجع
- ^ أ ب ت "What Is a Derived Unit? – Definition and Examples", sciencenotes, Retrieved 16/7/2023. Edited.
- ^ أ ب ت "Some Examples of Derived Units", toppr, Retrieved 16/7/2023. Edited.
- ↑ "What are Fundamental and Derived Units", unacademy, Retrieved 16/7/2023. Edited.
