اتفاق نتائج القياس مع القيمة المقبولة في القياس تعود أهميته إلى أن الفيزياء أحد أفرع العلوم التي تهتم بدراسة القياسات للمادة إذا كانت هذه القياسات أطوال أو أحجام وغيرها، وقد تهتم الفيزياء بقرب نتيجة القياس بالكمية الفعلية للمادة، لذلك سنقوم بذكر اتفاق نتائج القياس مع القيمة المقبولة في القياس من خلال موقع البلد.
اتفاق نتائج القياس مع القيمة المقبولة في القياس
يعتمد التقارب بين نتيجة القياس والقيمة الممكنة للمقياس على دقة القياسات الناتجة من تكرار التجارب ومقارنة النتائج ببعضها، وقد يحدث خطأ في دقة النتائج بسبب حدوث إحدى الأخطاء الشهيرة عند أخذ القياسات، وقد تعتمد النسبة المقبولة أو الممكنة للقياس على اختلاف زاوية النظر للأشياء.
“مسمى اتفاق نتائج القياس مع القيمة المقبولة في القياس” يعبر هذا المصطلح عن مدى توافق نتيجة القياس النهائية مع القيمة المقبولة له، لذلك فيعبر عنه بمصطلح أو مسمى الضبط.
يعتمد حساب دقة القياس على تجنب الأخطاء الشائعة خلال القياس، ومن النظريات الأساسية في القياس أن التدريج الصغير في أداة القياس يتناسب مع دقة القياس.
الاختلافات بين دقة القياس والضبط
تعد كل من الدقة والقياس من أدوات القياس التي تستخدم في قياسات الحجم والمساحات الصغيرة، وتتمثل الاختلافات بينها وبين الضبط في أن الضبط يعبر عن قيمة القياس الفعلية وقيمته المقبولة ومدى تشابههم، بينما تعبر الدقة عن مدى التقارب بين القياسات وبعضها.
شرح الدقة والضبط
دقة القياس بطريقة متقنة تشير إلى مدى تشابه قيمة القياس مع القيمة الحقيقية، وعندما تتقارب مجموعة من قيم القياس مع القيمة الحقيقة حينها يكون القياس أكثر دقة، وقد تعتمد الدقة على طريقة القياس والأداة المستخدمة.
قد تساوي الدقة نصف قيمة أصغر تدريج موجود على أداة القياس، ويكون الضبط مدى تشابه عدد من القياسات لكمية واحدة، وعند تقارب هذه القيم مع القيمة المحتملة حينها يكون القياس مضبوط.
أسباب حدوث خطأ في القياس وطرق اختبار الجهاز
قد يكون سبب اختلاف قيمة القياس مع القيمة المقبولة في القياس، هو حدوث خطأ أثناء عملية الجهاز وقد يكون هذا الخطأ بسبب:
- العامل البشري: حيث يتم القياس بطريقة خطأ أو لم يتم استخدام القياس بالشكل الصحيح، أو تم النظر بزاوية مختلفة، أو تم تسجيل النتائج بطريقة خطأ.
- خطأ في أداة القياس: وينتج هذا الخطأ عند وجود عطل في الأداة، أو أن الأداة لم تعمل بشكل صحيح.
يلزم أيضًا اختبار ضبط ودقة الجهاز المستخدم في القياس عن طريق معايرة صفر الجهاز أو معايرته لإعطاء قيم مضبوطة.
الطريقة الصحيحة لقراءة القياسات بشكل صحيح
لكي يتم الحصول على قيم سليمة في القياس يجب قراءة التدريج الموجود على أداة القياس بشكل عمودي وبعين واحدة.
أدوات القياس
لمعرفة مدى اتفاق نتائج القياس مع القيمة المقبولة في القياس يجب معرفة الأداة الصحيحة المناسبة لقياس كل كمية، ومن بعض أدوات القياس ما يلي:
- ساعة التوقيف والساعة الرقمية: قياس الزمن.
- الفولتميتر: قياس فرق الجهد.
- الميزان الرقمي: قياس الكتلة.
- الميكروميتر: قياس الأطوال والمسافات القصيرة جدًا.
- مقياس الطيف: قياس الطول الموجي.
- الأميتر: قياس التيار الكهربي.
- الجلفانوميتر: قياس التيارات الصغيرة.
- الأوميتر: قياس المقاومة الكهربية.
- مقياس العدسة: قياس قوة العدسة.
- الريوميتر: قياس أشعة الراديو الكونية.
- مقياس البؤرة: قياس البعد البؤري لعدسة ما.
- مقياس التسارع قياس الاهتزازات.
وحدات القياس
لكي يحدث ضبط في عملية القياس يجب معرفة الوحدة الصحيحة للكمية المقاسة لكي يتم تقديرها، وقد تنقسم الوحدات لنوعين هما كالآتي:
الوحدة الأولية هي التي تقيس الكميات الأولية البسيطة الشاملة، ومنها:
- الجرام ومشتقاته، وهو وحدة الكتلة.
- الثانية ومشتقاتها، وهي لقياس الزمن.
- المتر، وهو لقياس الطول.
- الأمبير الذي يقيس التيار الكهربي.
- الراديان للزاوية المسطحة.
- المول لقياس كمية المادة.
- الكلفن أو السليزيوس لدرجة الحرارة.
- الكاندل وحدة قياس شدة الإضاءة.
تستخدم لقياس المواد التي تأتي من حساب أكثر من كمية أولية مع بعضهم البعض، ومنها:
- المتر المكعب للحجم: حاصل ضرب الطول X العرض X الارتفاع.
- المتر المربع لقياس المساحة: حاصل ضرب الطول X العرض.
كما وجد أيضًا العديد من الوحدات المشتقة الأخرى.
اختلفت أنظمة القياس على مر العصور وباختلاف الدول، وضعت كل دولة نظامًا خاصًّا بها، من هذه الأنظمة ما يلي:
- النظام الإنجليزي: أقدم أنظمة القياس وكان يعتمد على القدم لقياس الطول، والثانية لقياس الزمن.
- النظام الفرنسي: أحدث من النظام الإنجليزي ويعتمد على الجرام لقياس الكتلة، الثانية لقياس الزمن، السنتيمتر لقياس الطول.
- النظام الدولي SI: هو النظام المعتمد حاليًا والمنتشر في العالم.
تكمن أهمية القياس في معرفة وتقدير كميات الأشياء والمواد، ويلزم معرفة مدى اتفاق نتائج القياس مع القيمة المقبولة في القياس، لمعرفة دقة وضبط القياس.
