وحدات القياس في النظام الدولي واستخدامها في العلوم
العلوم تعتمد على القياس، والقياس يحتاج إلى وحدات واضحة ومتفق عليها. تخيل أن طالبًا يقول إن طول الطاولة يساوي 5، دون أن يذكر هل المقصود 5 سنتيمترات أم 5 أمتار. الرقم وحده لا يكفي؛ لا بد من وحدة. لذلك يستخدم العلماء النظام الدولي للوحدات حتى تكون القياسات مفهومة وقابلة للمقارنة في كل مكان.
ما النظام الدولي للوحدات؟
النظام الدولي للوحدات، ويختصر غالبًا بالرمز SI، هو النظام القياسي المستخدم عالميًا في العلوم والتقنية. يضم وحدات أساسية مثل المتر للطول، والكيلوغرام للكتلة، والثانية للزمن، والكلفن لدرجة الحرارة المطلقة، والأمبير للتيار الكهربائي. ومن هذه الوحدات تُشتق وحدات أخرى مثل المتر المكعب للحجم، والمتر في الثانية للسرعة، والنيوتن للقوة.
وحدات الطول
يقاس الطول بالمتر في النظام الدولي. وفي الحياة المدرسية نستخدم أيضًا السنتيمتر والملليمتر والكيلومتر بحسب حجم الشيء المراد قياسه. نقيس طول قلم بالسنتيمتر، وطول غرفة بالمتر، والمسافة بين مدينتين بالكيلومتر. اختيار الوحدة المناسبة يجعل الرقم بسيطًا ومفهومًا.
وحدات الكتلة
الوحدة الأساسية للكتلة في النظام الدولي هي الكيلوغرام، لكن الغرام شائع جدًا في التجارب المدرسية للأجسام الصغيرة. نقول كتلة تفاحة 150 غرامًا تقريبًا، وكتلة حقيبة مدرسية عدة كيلوغرامات. يجب الانتباه إلى أن الكتلة ليست الوزن؛ الوزن قوة وتقاس بالنيوتن.
وحدات الحجم
الحجم في النظام الدولي يقاس بالمتر المكعب، لكن في المختبرات المدرسية نستخدم اللتر والملليلتر والسنتيمتر المكعب كثيرًا. يستخدم المخبار المدرج لقياس حجم السوائل بالملليلتر، ويمكن استخدام السنتيمتر المكعب للأجسام الصلبة الصغيرة. ومن المفيد معرفة أن 1 ملليلتر يساوي تقريبًا 1 سنتيمتر مكعب في الحجم.
لماذا لا نخلط الوحدات؟
الخلط بين الوحدات يسبب أخطاء في الحل والتجربة. إذا كانت الكتلة بالغرام والحجم بالسنتيمتر المكعب، تكون الكثافة بالغرام لكل سنتيمتر مكعب. وإذا استخدمنا الكيلوغرام والمتر المكعب، تكون الكثافة بالكيلوغرام لكل متر مكعب. لذلك يجب كتابة الوحدة مع كل قياس ومع كل نتيجة.
أمثلة من الأسئلة
إذا سأل السؤال عن وحدة قياس الطول فالاختيارات المناسبة تكون المتر أو السنتيمتر أو الكيلومتر، لا اللتر ولا الغرام. وإذا سأل عن حجم السوائل فاللتر والملليلتر مناسبان. وإذا سأل عن الكتلة فالجرام والكيلوغرام مناسبان. هذه القاعدة البسيطة تختصر كثيرًا من أسئلة الاختيار.