• ما هو النظام الدولي للوحدات؟
• تاريخ النظام الدولي للوحدات
• ما هو النظام الدولي للوحدات؟
• وحدات SI الأساسية
• الوحدات المشتقة من النظام الدولي للوحدات
• مزايا وقيود النظام الدولي للوحدات

نشرح ما هو النظام الدولي للوحدات ، وكيف تم إنشاؤه وما هو الغرض منه. أيضا وحداتها الأساسية والمشتقة.

النظام الدولي للوحدات هو الأكثر استخدامًا في جميع أنحاء العالم.

ما هو النظام الدولي للوحدات؟

يُعرف باسم النظام الدولي للوحدات (اختصار SI) لنظام وحدات القياس المستخدم عمليًا في جميع أنحاء العالم. يتم استخدامه في بناء العديد من الأدوات قياس لكل من الاستهلاك المتخصص واليومي.

نظام الوحدات هو نمط علمي يسمح بربط الأشياء بناءً على مجموعة من الوحدات التخيلية. هذا هو ، هو النظام لتتمكن من تسجيل واقع: وزن، إلى حجم، والوقت ، وما إلى ذلك ، استنادًا إلى مجموعة من الوحدات التي تساوي نفسها دائمًا ويمكن تطبيقها في أي مكان في العالم بقيمة متساوية.

يعد النظام الدولي للوحدات هو الأكثر قبولًا من بين جميع أنظمة القياس (على الرغم من أنه ليس الوحيد ، حيث لا يزالون يستخدمون النظام الأنجلو ساكسوني في بعض البلدان) وهو الوحيد الذي يميل حاليًا نحو عالمية معينة.

من وقت لآخر ، يتم مراجعة وتنقيح SI ، للتأكد من أنه أفضل نظام متاح للوحدات ، أو لتكييفه مع الاكتشافات العلمية الحديثة. في الواقع ، في عام 2018 ، تم التصويت على إعادة تعريف أربع من وحداتها الأساسية في فرساي ، فرنسا لتعديلها وفقًا للمعايير الأساسية الثابتة في طبيعة سجية.

تاريخ النظام الدولي للوحدات

تم إنشاء SI في عام 1960 ، خلال المؤتمر العام الحادي عشر للأوزان والمقاييس ، الذي تأسس عام 1875 إلى اتخاذ القرارات مقارنةً بما كان يُعرف آنذاك بالنظام المتري الفرنسي. هذه هي الهيئة المسؤولة حاليًا عن مراجعة النظام الدولي للقياسات ومقرها في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس في باريس.

عند إنشائها ، نظرت SI في ست وحدات أساسية فقط ، تمت إضافة وحدات أخرى إليها لاحقًا ، مثل خلد في عام 1971. تمت مواءمة شروطها بين عامي 2006 و 2009 بالتعاون مع المنظمتين ISO (المنظمة الدولية للتوحيد القياسي) و CEI (اللجنة الكهروتقنية الدولية) ، التي نشأت عن معيار ISO / IEC 80000.

ما هو النظام الدولي للوحدات؟

SI ، ببساطة شديدة ، هو النظام الذي يسمح لنا بالقياس. أو الأفضل من ذلك ، الذي يؤكد لنا أن قياساتنا مصنوعة هنا أو في أي مكان آخر منطقة من العالم ، دائمًا ما تكون متكافئة وتعني نفس الشيء.

بمعنى: كيف تعرف أن مترًا من المسافة هو في الواقع متر؟ كيف تعرف أن المتر هنا هو بالضبط نفس المتر في الصين أو جرينلاند أو جنوب إفريقيا؟ حسنًا ، هذا بالضبط ما يتعامل معه هذا النظام.

لهذا السبب ، فإنه يضع الإرشادات اللازمة بحيث يكون الكيلوجرام ، على أقل تقدير ، كيلوغرامًا دائمًا ، بغض النظر عن المكان أو حتى نوع الأداة المستخدمة في قياسه.

وحدات SI الأساسية

تسمح كل وحدة بقياس كمية مادية مختلفة.

يتكون SI من مجموعة من سبع وحدات أساسية ، كل واحدة مرتبطة ببعض الكميات الفيزيائية الرئيسية ، وهي:

• متر (م). الوحدة الأساسية لـ الطول، المعرَّفة علميًا على أنها المسار الذي يسلكه خفيفة في الفراغ في فاصل زمني 1 / 299،792،458 ثانية.
• كيلوغرام (كلغ). الوحدة الأساسية لـ الجماعيةتم تعريفه علميًا من نموذج أولي بالكيلوغرام يتكون من أ سبيكة 90٪ بلاتين و 10٪ إيريديوم ، أسطواني الشكل ، ارتفاع 39 ملم ، قطر 39 ملم و كثافة حوالي 21500 كجم / م 3. ومع ذلك ، في الإصدارات الأحدث يُقترح إعادة تعريف الكيلوجرام من قيمة مرتبطة بثابت بلانك (ح).
• ثانيا (س). الوحدة الأساسية لـ طقس، تم تعريفها علميًا على أنها مدة 9192.631.770 فترة إشعاع تقابل الانتقال بين مستويين فائق الدقة للحالة الأرضية ذرة من السيزيوم 133.
• أمبير (أ). الوحدة الأساسية لـ التيار الكهربائي، الذي يكرّم الفيزيائي الفرنسي أندريه ماري أمبير (1775-1836) ، ويُعرّف علميًا على أنه شدة تيار ثابت ، يتم الحفاظ عليه في موصلين متوازيين مستقيمين بطول لانهائي ، وقسم دائري مهمل ويقع على بعد متر واحد من واحد من الآخر في الفراغ ، ينتج قوة بينهما تساوي 2 × 10-7 نيوتن لكل متر من الطول. تم اقتراح تغيير تعريفه مؤخرًا مع مراعاة بعض قيمة الشحنة الكهربائية الأساسية (و).
• كلفن (ك). الوحدة الأساسية لـ درجة الحرارة و ال الديناميكا الحرارية، التي تكرّم خالقها ، الفيزيائي البريطاني ويليام طومسون (1824-1907) ، المعروف أيضًا باسم اللورد كلفن. يتم تعريفه على أنه الجزء 1 / 273.16 من درجة حرارة الماء عند نقطته الثلاثية (أي حيث تتعايش حالاته الثلاث في وئام: صلب ، سائل ، غازي). تم اقتراح إعادة تعريف كلفن مؤخرًا مع الأخذ في الاعتبار قيمة ثابت بولتزمان (ك).
• مول (مول). الوحدة الأساسية لقياس كمية مادة داخل أ خليط أو الذوبان ، والمعروف علميًا على أنه مقدار مادة لنظام يحتوي على عدد من الوحدات الأولية يساوي عدد الذرات الموجودة في 0.012 كجم من الكربون -12. وبالتالي عند استخدام هذه الوحدة يجب تحديد ما إذا كنا نتحدث عن الذرات ، الجزيئات, الأيونات, الإلكترونات، إلخ. تم اقتراح إعادة تعريف هذه الوحدة مؤخرًا باستخدام بعض قيمة ثابت Avogadro (نل).
• كانديلا (سي دي). هذه هي الوحدة الأساسية لشدة الإضاءة ، المُعرَّفة علميًا على أنها تلك التي يمتلكها ، في اتجاه معين ، من خلال مصدر يصدر إشعاعات أحادية اللون تبلغ 540 × 1012 هرتز. تكرر، والتي تبلغ شدة طاقتها في هذا الاتجاه 1/683 واط لكل ستيراديان.

الوحدات المشتقة من النظام الدولي للوحدات

كما يشير اسمها ، فإن الوحدات المشتقة من النظام الدولي للوحدات مشتقة من الوحدات الأساسية ، من خلال التوليفات والعلاقات فيما بينها ، من أجل التعبير عن الكميات المادية رياضياً.

يجب ألا نخلط بين هذه الوحدات والمضاعفات والمضاعفات للوحدات الأساسية ، مثل الكيلومترات أو النانومتر (مضاعفات المتر ومضاعفاته ، على التوالي).

الوحدات المشتقة كثيرة ، لكن يمكننا ذكر الوحدات الرئيسية أدناه:

• متر مكعب (م 3). وحدة مشتقة شيدت لقياس الصوت من مادة.
• كيلو جرام لكل متر مكعب (كجم / م 3). وحدة مشتقة شيدت لقياس كثافة من الجسد.
• نيوتن (ن). تحية لوالد جسدي - بدني إسحاق نيوتن البريطاني (1643-1727) ، هو الوحدة المشتقة التي تم إنشاؤها لقياس فرض، ويتم التعبير عنها بالكيلوجرام لكل متر في الثانية المربعة (kg.m / s2) ، من معادلة نيوتن الخاصة لحساب القوة.
• جول / جول (ي). أخذت اسمها من الفيزيائي الإنجليزي جيمس بريسكوت جول (1818-1889) ، وهي الوحدة المشتقة من النظام الدولي للوحدات المستخدمة لقياس طاقة، ال مهنة أو ال الحرارة. يمكن تعريفه على أنه مقدار الشغل المطلوب لتحريك شحنة كولوم واحدة من خلال جهد واحد فولت (فولت لكل كولوم ، VC) ، أو مقدار العمل المطلوب لإنتاج واحد واط من الطاقة خلال ثانية واحدة (واط في الثانية) ، Ws).

هناك العديد من الوحدات المشتقة الأخرى ، معظمها بأسماء خاصة تشيد بمبدعيها أو للعلماء البارزين للظاهرة التي تعمل الوحدة على وصفها.

مزايا وقيود النظام الدولي للوحدات

يسمح لنا SI بمعرفة أن الوحدة تساوي نفس القيمة في جميع أنحاء العالم.

تقليديا كانت نقاط الضعف في النظام الدولي للوحدات هي وحدات الكتلة (كجم) والقوة (N) ، والتي تم بناؤها بشكل تعسفي. ولكن في مواجهة التحديثات والتوليفات الحديثة مثل تلك الموضحة أعلاه ، لم يعد هذا يمثل عيبًا كبيرًا.

على العكس من ذلك ، فإن أعظم ميزة لـ SI هي أن وحداتها الأساسية يتم تحديدها بناءً على ظاهرة طبيعية الثوابت التي يمكن تكرارها إذا لزم الأمر. وبهذه الطريقة يمكن للفرد معايرة أي نوع من الأدوات ، بدءًا من الوحدة الأساسية القابلة للتكرار علميًا.

في الختام ، إنه نظام متماسك ، منظم دوليًا ويتم إعادة معايرته باستمرار لضمان فعاليته.