القياس
القياس هو آلية تستعمل الأرقام لوصف المعلومات، ويمكن تحديده وفقاً لما قاله كامبل بأنه عملية تحويل الأحداث الوصفية إلى أرقام باستخدام قواعد وخصائص معينة. الهدف من استخدام الأرقام هو تبسيط كيفية وصف الظواهر، ويعتبر القياس من العناصر الأساسية في المجالات العلمية حيث من الضروري التمييز بين كتلتيْن متشابهتيْن أو قياسات أطوال شيئين مختلفين باستخدام أدوات قياسية.
لكل نوع من الأجسام وحدة قياس خاصة، مما يعني أنه لا يمكن قياس سرعة السيارة بنفس الطريقة التي نقيس بها وزن جسم معين. في هذا المقال، سنستعرض أدوات القياس المختلفة وطرق استخدام كل منها.
أدوات القياس واستخداماتها
أدوات قياس الأطوال
- القدّمة الورنية المترية (The Metric Vernier Calipers): هي أداة تتكون من فكّيْن، أحدهما يستخدم لقياس القطر الخارجي والآخر لقياس القطر الداخلي. تعتبر هذه الأداة من الأكثر دقة، حيث تصل دقتها إلى أقرب 0.1 مم، وتستخدم قياس العمق وسمك الأجسام.
- الميكروميتر (The Metric Micrometer Screw Gauge): يُعرف أيضاً بالمقياس الحلزوني الدقيق، وهو أداة دقيقة للغاية، توفر قراءة تصل إلى 0.001 مم. تستخدم هذه الأداة في المدارس والمختبرات لقياس الأطوال الدقيقة مثل سمك دفتر أو قطر سلك.
أدوات قياس الكتل
- الميزان الإلكتروني: هو أداة حديثة ودقيقة للغاية للقياس، تتكون من ميزان وشاشة إلكترونية صغيرة. تُستخدم هذه الأداة في المدارس والمختبرات الطبية وكذلك في محلات المجوهرات.
- الميزان الحساس ذو الكفتين: يُعدّ من الموازين التي تقيس كتلًا صغيرة جدًا تصل إلى ملغرام، ويستخدم لقياس كتل المواد الكيميائية في التجارب العلمية، بالإضافة إلى الاستخدام في محلات المجوهرات. يجب الانتباه إلى طريقة تخزينه، حيث يُحفظ في دولاب زجاجي لحمايته من الهواء والغبار.
أدوات القياس الكهربائية
- الأميتر: هو أحد الأجهزة المهمة والدقيقة ويُستخدم لقياس التيار الكهربائي، حيث يتم ربط الدائرة الكهربائية على التوالي. يتم توصيل سلك الجهاز بحيث يدخل التيار من الجهة الموجبة ويخرج من الجهة السالبة.
- الفولتميتر: يعتبر جهاز الفولتميتر من المعدات المستخدمة لقياس فرق الجهد بين نقطتين في الدائرة الكهربائية. يتم ربط نهايات الجهاز بين النقطتين مع التأكد من بقاء الدائرة موصولة عن طريق الربط على التوازي، مع ضمان بقاء طرف المقاومة المنخفض الجهد مع الجهة السالبة، والطرف العالي الجهد مع الجهة الموجبة.
أدوات قياس الزمن
توجد العديد من أدوات قياس الزمن، منها ما يعرف بـ “ساعة إيقاف” (Stop Watch) التي تقيس الزمن بدقة تصل إلى 0.01 من الثانية. كما هناك نوع آخر يُسمّى الساعات الإلكترونية التي تتميز بدقة عالية في القياس.