پرسش

1-کمیت چیست؟ 2-کمیت های اصلی و فرعی را نام ببرید؟ 3-استاندارد جرم چیست؟ 4-استاندارد زمان چیست؟ 5- استاندارد طول چیست؟ 6- استانداردها چه ویژگی هایی باید داشته باشند؟ با تشکر

پاسخ

سنگ بنای علم فیزیک کمیتهای فیزیکی است که ما برای قوانین فیزیک از آنها استفاده می کنیم. ازجمله می توان از طول، جرم، زمان، نیرو، سرعت، چکالی، مقاومت ویژه، دما، شدت روشنایی، شدت میدان مغناطیسی و بسیاری کمیتهای دیگر نام برد. بسیاری از این واژه ها، مانند طول و نیرو، در گفتگوهای روزمره نیز به کار می روند. مثلاً ممکن است گفته شود : «من این کار را هر قدر هم طول بکشد، به خاطر شما با تمام نیرو انجام می دهم.» ولی در فیزیک باید واژه های مربوط به کمیتهای فیزیکی، مانند نیرو و طول را با وضوح و دقت تعریف کنیم و آنها را با مفاهیم روزمره اشتباه نگیریم. در مثال بالا معانی واژه های طول ونیرو هیچ ربطی به تعریف دقیق و علمی این کمیتها ندارد.
یک کمیت فیزیکی (مانند جرم) را موقعی تعریف شده می دانیم که روشها یا دستورالعملهایی برای اندازه گیری آن بیان کرده و یکایی (مانند کیلوگرم) به آن نسبت داده باشیم. یعنی در واقع یک استاندارد برای آن تعریف بکنیم. البته این روشها کاملاً اختیاری اند. مثلاً می توانیم کیلوگرم را به هر طریقی که بخواهیم تعریف کنیم. نکته مهم، تعریف این کمیت با یک روش مفید و علمی و پذیرفته شدن آن در سطح بین المللی است.
تعداد کمیتهای فیزیکی آن قدر زیاد است که مرتب کردن آنها خود مسئله مشکلی است. این کمیتها مستقل از هم نیستند. به عنوان مثال، سرعت برابر نسبت طول به زمان است. کاری که باید بکنیم این است که از میان تمام کمیتهای فیزیکی ممکن، چند کمیت مشخص را انتخاب کنیم و آنها را کمیتهای اصلی بنامیم. بقیه کمیتها را از این کمیتهای اصلی به دست می آوریم. آنگاه برای هر یک از این کمیتهای اصلی استانداردی در نظرمی گیریم. به عنوان مثال، اگر طور را کمیت اصلی انتخاب کنیم، متر را به عنوان استاندارد آن در نظر می گیریم و آن را با عملیات دقیق آزمایشگاهی تعریف می کنیم.
در اینجا چندین پرسش مطرح می شود :
1ـ چند کمیت را باید به عنوان کمیت اصلی انتخاب کنیم؟
2ـ اینها چه کمیتهایی باید باشند؟
3ـ چه کسی باید این کمیتها را انتخاب کند؟
پاسخ دو پرسش اول این است که کمترین تعداد از کمیتهای فیزیکی را که بتوانند به ساده ترین صورت توصیف کاملی از فیزیک به دست بدهند انتخاب می کنیم. برای این کار امکانات متعددی وجود دارد. مثلاً نیرو در یک دستگاه کمیت اصلی و دستگاهی که ما انتخاب خواهیم کرد کمیت فرعی است.
پاسخ پرسش سوم بستگی به توافق بین المللی دارد. اداره بین المللی اوزان و مقیاسها، واقع در نزدیکی پاریس، مرکز اصلی انجام این گونه امور است. این اداره با آزمایشگاههای تعیین استاندارد در تمام دنیا، از جمله با موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران دائماً در تماس است. مجمع عمومی اوزان و مقیاسها که یک مجمع بین المللی است در فواصل زمانی منظم تشکیل جلسه می دهد و تصمیمات و توصیه های لازم را اعلام می کند.
چهاردمین مجمع مجمع بین المللی اوزان و مقیاسها (در سال 1350 هجری شمسی) ، هفت کمیت زیر را به عنوان یکاهای اصلی انتخاب کرد. این کمیتها اساس دستگاه بین المللی یکاها (SI) را تشکیل می دهند.
1ـ طول (متر)
2ـ جرم (کیلوگرم)
3ـ زمان (ثانیه)
4ـ جریان الکتریکی (آمپر)
5ـ دمای ترمودینامیکی (کلوین)
6ـ مقدار ماده (مول)
7ـ شدت روشنایی (شمع)
دستگاه دیگر، دستگاه انگلیسی است که هنوز هم در آمریکا، انگلیس و برخی کشورهای دیگر به کار می رود. کمیتهای اصلی این دستگاه در مکانیک عبارتند از : طول (فوت)، نیرو (پوند) و زمان (ثانیه).
منبع : فیزیک هالیدی
در هر نوبت تنها می توانیم به یکی از سوالات شما پاسخ دهیم. پس لطفاً سوالات دیگر خود را بار دیگر و به صورت جداگانه (هر سوال در هر نوبت) مطرح نمایید.
موفق باشید