Kholase Darse Phisics1

‫خلصه درس فیزیک(اندازه گیری)‬ ‫نیما موسوی کلس‪105:‬‬ ‫برای هر اندازه‌گیری به یک مقیاس نیاز داریم که به آن یکا یا واحد‬ ‫می‌گوییم‪ .‬برای انتخاب یک واحد اندازه‌گیری باید شرایط مختلفی را در‬ ‫نظر بگیریم‪:‬‬ ‫‪-1‬یکا باید ثابت باشد‪ .‬یعنی در طول زمان تغییر نکند‪ .‬زیرا اگر تغییر کند‬ ‫امکان مقایسه‌ی نتایج مسائل حال با گذشته یا آینده وجود نخواهد داشت‪.‬‬ ‫چرا که با تغییر یک مقیاس برای یک مساله جواب های متفاوتی به دست‬ ‫خواهد آمد‪.‬‬ ‫‪-2‬هر چه مقیاس‌های یک کمیت کمتر باشند بهتر است‪ .‬زیرا برای حل‬ ‫مسائل مجبور نخواهیم بود که آن‌ها را پی در پی به یکدیگر تبدیل کنیم و‬ ‫در وقت و محاسبه صرفه جویی می شود‪.‬‬ ‫‪-3‬برای استفاده های متفاوت مقیاس هایی با ابعاد متناسب داشته باشیم‪.‬‬ ‫مثل برای استفاده در ستاره شناسی از مقیاس سال نوری و برای‬ ‫فاصله‌ی شهر‌ها از کیلومتر یا مایل استفاده می‌کنیم‪.‬‬ ‫‪-4‬مقیاس ها باید هماهنگی کلی داشته باشند‪.‬‬ ‫‪ -5‬قرار دادی‪ .‬با وجود موارد ذکر شده باز هم مقیاس‌های زیادی برای‬ ‫اندازه‌گیری داریم که به صورت قراردادی یک گروه از آن‌ها را انتخاب‬ ‫می‌کنیم(مثل انتخاب دستگاه ‪)SI‬‬ ‫کمیت‌ها‪ :‬کمیت یه طور کلی به چیزی گفته می‌شود که قابل اندازه‌گیری‬ ‫با یکاهای ذکر شده است‪ .‬برای مثال چگالی‪ ،‬حجم‪ ،‬طول‪ ،‬نیرو‪ ،‬زمان‪،‬‬ ‫جرم‪ ،‬سرعت‪ ،‬شتاب و‪ ...‬همه کمیت هستند و هر کدام می‌توانند برای‬ ‫خود واحدی داشته باشند‪ .‬در صورتیکه واحد بعضی از کمیت‌ها می‌تواند بر‬ ‫اساس کمیت‌های دیگر تعریف شود‪ .‬برای مثال واحد کمیت سرعت‬ ‫می‌تواند بر اساس مسافت و زمان تعریف شود‪ .‬اما در این میان‬ ‫کمیت‌هایی وجود دارند که به آن‌ها اصلی می‌گوییم و بر اساس آن‌ها‬ ‫کمیت های دیگر را تعریف می‌کنیم‪ .‬برای مثال طول و زمان هر در کمیت‬ ‫اصلی هستند که بر اساس آن‌ها کمیت سرعت که فرعی است را تعریف‬ ‫می‌کنیم‪ .‬حال این سوال پیش می‌آید که چرا سرعت را کمیت اصلی‬ ‫نگیریم و بر اساس آن مسافت را تعریف نکنیم؟ علت این است که‬ ‫انتخاب کمیت‌های اصلی شرایطی دارد‪:‬‬ ‫‪-1‬با کمیت‌های انتخاب شده باید بتوان تمام کمیت‌های فرعی را تعریف‬ ‫کرد و اگر نتوانستیم کمیتی را تعریف کنیم یا سیستم ما اشکال دارد و یا‬ ‫آن کمیت اصلی است‪.‬‬ ‫‪-2‬کمیت ها باید مستقل از هم باشند‪ .‬برای مثال کمیت‌های شتاب و زمان‬ ‫را نباید با هم کمیت اصلی در نظر بگیریم‪ .‬زیرا کمیت شتاب خود بر‬ ‫اساس زمان تعریف می‌شود‪.‬‬ ‫‪-3‬در این مرحله باز هم کمیت‌هایی وجود دارند که می توانیم یکی را‬ ‫فرعی و دیگری را اصلی در نظر بگیریم یا برعکس‪ .‬برای مثال طبق‬ ‫رابطه‌ی زمان‪/‬مسافت=سرعت می توان سرعت را بر اساس مسافت و‬ ‫زمان تعریف کرد و سرعت را کمیت فرعی و زمان و مسافت را کمیت‬ ‫اصلی دانست و یا مسافت را بر اساس زمان و سرعت تعریف کرد که در‬

‫این حالت مسافت کمیت فرعی و زمان و سرعت کمیت اصلی خواهند‬ ‫بود و‪. ...‬چنانچه دیده می شود بین حالت ذکر شده تفاوتی وجود ندارد‬ ‫اما دانش‌مندان به صورت قراردادی حالت اول را انتخاب میکنند‪.‬‬