أهمية القياس في العلوم
في صميم العلوم يكمن القياس، فهو العملية التي نحدد بها كمية غير معلومة مقارنة بكمية أخرى معلومة من نفس النوع. تتطلب هذه العملية استخدام أداة قياس مناسبة. نتيجة القياس تتضمن قيمة عددية ووحدة قياس. القيمة العددية تعبر عن مقدار الكمية، بينما الوحدة تحدد نوعها. على سبيل المثال، لقياس كتلة جسم نستخدم ميزاناً، والنتيجة تكون بالكيلوغرامات.
مراعاة الدقة وتجنب الأخطاء في القياس
الدقة مطلب أساسي في عمليات القياس، لكن الخطأ أمر وارد. الأخطاء تنبع من مصدرين رئيسيين: الأول هو الشخص الذي يقوم بالقياس، سواء بسبب إهمال قواعد استخدام الأداة، أو تسجيل النتيجة بشكل خاطئ، أو قراءة التدريج بشكل غير دقيق. أما المصدر الثاني فهو أداة القياس نفسها.
يمكن تقليل الأخطاء الشخصية عن طريق تكرار القياس عدة مرات، ثم حساب المتوسط الحسابي للنتائج. هذا يساعد على الحصول على قيمة أقرب إلى الدقة.
نظرة على أنواع أجهزة القياس واستخداماتها
تتنوع أجهزة القياس حسب الكمية المراد قياسها. نستخدم المتر لقياس الطول، والميزان ذو الكفتين لقياس الكتلة، وغيرها الكثير. فيما يلي بعض الأمثلة:
- المسطرة لقياس الأطوال: تستخدم المسطرة لقياس الأطوال الصغيرة بدقة تصل إلى المليمتر. تستخدم لقياس أبعاد الأشياء الصغيرة كالأقلام والدفاتر. للحصول على قياس دقيق، يجب التأكد من أن أحد طرفي الجسم المراد قياسه يتطابق مع صفر المسطرة.
- الجلفانومتر (الأميتر): هو جهاز يستخدم لقياس شدة التيار الكهربائي.
- الفولتمتر: جهاز يستخدم لقياس فرق الجهد الكهربائي.
- ساعة الإيقاف لقياس الزمن: تستخدم لقياس الفترات الزمنية القصيرة بدقة عالية تصل إلى 0.01 ثانية. تستخدم عادة في الألعاب الرياضية لقياس زمن السباقات أو التمارين.
- جرس التوقيت: يستعمل لقياس زمن الحركة بدقة 0.02 ثانية، وذلك عن طريق رسم نقاط على شريط ورقي خاص.
- العداد الإلكتروني: يعمل هذا العداد مع بوابات ضوئية تستشعر مرور الأجسام، وترسل إشارات لبدء وإيقاف العداد. يتميز بدقته العالية التي تصل إلى 0.001 ثانية.
- الميزان الحساس لقياس الكتلة: يقيس الكتل الصغيرة التي لا تتجاوز بضعة كيلوغرامات، ويتميز بدقته الكبيرة التي تصل إلى 0.01 غرام.
المراجع
- Anne Marie Helmenstine (22-7-2018),”Measurement Definition in Science”،www.thoughtco.com, Retrieved 2-8-2018. Edited.
- “Measurements of Time, Temperature, Mass and Volume”,www.minichemistry.com, Retrieved 2-8-2018. Edited.
