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.
الخطأ النسبي: وهو النسبة ما بين الخطأ المطلق السابق، وما بين القيمة الحقيقية المقيسة، ولإيجاد القيمة الحقيقية والتي تعتبر غير معروفة، حيث يتم قياس قسمة الخطأ المطلق على القيمة التي يتم إيجاد قياسها أو معرفة متوسط القيمة عند القياس او متوسط القيم في حالة إعادة التجربة مرة أخرى. الخطأ المئوي: وهو نوع من الخطأ القياسي يتم من خلال إيجاب النسبة المئوية عند الخطأ النسبي. ما هي وحدات القياس؟ إذا تعرفنا في النقاط السابقة على أدوات القياس للمادة فيزيائياً، فهناك ما يعرف بوحدات القياس، وهي عبارة عن المعيار المعروف، فعلى سبيل المثال المتر يعتبر وحدة قياس في بعض الدول، وهناك بعض وحدات القياس مثل وحدات الطول والمساحة والحجم والزمن، فهذه وحدات منفصلة والتي تستخدم الأدوات اصلاً في قياسها، وقد تختلف من مادة لمادة. فعلى سبيل المثال، يستخدم النظام العالمي المعتمد في معظم بلدان العالم اليوم بعض الوحدات لجميع المواد الفيزيائية حتى لا يتم الاختلاف بين دولة ودولة في هذا الجانب العلمي، مثل وحدات المتر والسنتيمتر وقياس المسافات مثل الميل والكيلومتر والحجم والكتلة والأوزان مثل الكيلومتر والغرامات. هذا إلى جانب وحدات الزمن المختلفة، مثل الثانية والدقيقة والساعة واليوم والأسبوع والشهر والسنة، وهناك ما يعرف بالسنة الضوئية، وهناك تقويمات مختلفة في العالم معتمدة عند العديد من البلدان مثل التقويم الشمسي المعتمد على حركة الأرض حول الشمس، والتقويم القمري المعتمد على حركة القمر ومنازله حول الأرض، وغيرها من القياسات الفيزيائية المعتمدة في جميع بلدان العالم خلال الوقت الحاضر.
فضلًا شارك في تحريرها. ع ن ت
لكن لا يمكن الاعتماد على هذا النوع من القياس بشكل أساسي بسبب امتلاكه لبعض العيوب، التي تساهم في جعل نسبة القياس قد تكون خاطئة في بعض الأحيان، وفي بعض الأحيان قد تتواجد بعض العوائق التي تساهم في صعوبة أخذ القياس المباشر للأجسام، فلا يمكن مثلًا قياس المسافة الواقعة بين الشمس وكوكب المريخ بشكل مباشر، ولهذا يتم الاستعانة في هذه الحالة بالقياس الغير مباشر. خصائص القياس الفيزيائي يوجد لكل شيء متواجد في هذا العالم بعض السمات والخصائص التي تميزه عن غيره، ومن خلال هذه السمات يتم اعتباره جسم أو سلوك فيزيائي متغير ومختلف عن غيره من السلوكيات الأخرى، ولها فإن أهم الخصائص التي تميز عمليات القياس الفيزيائي ما يلي: تعتبر عملية القياس الفيزيائي من الأمور التي تملك نسبة خطأ مهما تم الأمر بشكل دقيق، فالأجسام حجمها في تغير دائم بشكل مستمر. كما قد تحتوى الأداة المستخدمة في القياس على أخطاء تصنيعية، وهو الأمر الذي يشير إلى كون نتائج العملية القياسية تكون تقريبية، ولهذا فإن الخطاء الناتجة من هذه العملية تعتمد على عدد من العوامل تتمثل فيما يلي: أخطاء الأدوات القياسية: وهي الأخطاء التي تعتمد على قدرة الأداة في الوصول إلى قياس دقيق، ويصعب الوصول إلى دقة مطلقة للأمر، ولكن أشار العلماء إلى أن النتائج غالبًا ما تكون متقاربة مع الحقيقة بشكل كبير.
ومن الأدوات أيضًا يحدث خطأ المدى القياسي وذلك يحدث لوجود عدم تقدير دقيق أما في أداة القياس أو في الأبعاد التي تتم فيها عملية القياس بين الجسم وأداة القياس. وتنتج أيضًا الأخطاء بسبب الوقت الذي تتم فيه عملية القياس فبينما تكون أداة القياس ثابتة ولا تتغير أبدًا ألا أن هناك بعض الأوقات التي يحدث فيها تغير في الأجسام وقد لا تدرك أداة القياس هذا التغيير. أخطاء أبعاد ظروف القياس إن الظروف التي تحدث فيها عملية القياس تؤثر بصورة كبيرة جدًا على عملية القياس لأنها تؤثر على كلا الطرفين الداخلين في عملية القياس ألا وهي الأداة والجسم. وهناك الكثير من العوامل التي تغير الحجم الأساسي لكلا الطرفين وأولهم درجة الحرارة التي تعمل على اختلاف الأجسام بصورة كبيرة حيث تغير من كتلة الجسم وحركة الذرات وبالتالي يتغير الحجم. وتؤثر القوة بصورة كبيرة جدًا على شكل الأجسام التي بمجرد التعرض للضغط والقوة يتغير شكلها الرئيسي وهو ما ينتج عنه اختلاف كبير في الحجم وعند زوال تلك القوة يعود الجسم إلى شكله الحقيقي وهو ما يعتبر أمرًا يفسد عملية القياس بصورة كلية. حساب نسبة الخطأ تعتبر طريقة تقدير نسبة الخطأ من أحد الأخطاء الشائعة أيضًا في عملية القياس لو لم تتم بصورة تقديرية صحيحة.