1 - 1 مفهوم القيــــاس

ادوات القياس لها تأثير في حياتنا اليومية

من خلال دراستك السابقة لمختلف العلوم استعملت أجهزة قياس مختلفة كالميزان والمحرار والمسطرة كما أن حياتنا اليومية مرتبطة بأنواع متعددة أخرى لاحظ شكل ( 1- 1 )

الساعة التي نضعها على ايدينا هي جهاز لمعرفة وتنظيم الوقت .

عداد الكهرباء وعداد الماء الموجودان في مدخل البيت هما ايضا اجهزة قياس .

وجود أجهزة قياس مختلفة في السيارة ( عداد سرعة السيارة ومؤشر درجة الحرارة وكذلك مؤشر خزان الوقود ) .

قياس الضغط الجوي ودرجة الحرارة وسرعة الرياح واتجاهها عن طريق أجهزة قياس مهمة جدا للملاحة الجوية ولاسيما عند تنقلاتنا .

خلال دراستك لمختلف العلوم منذ الدراسة الابتدائية استعملت عدة أجهزة قياس من ابسطها المسطرة لتحديد أطوال المربعات والمستطيلات والمنقلة لقياس الزوايا .

لهذا نستطيع القول ان ادوات القياس للكميات الفيزيائية مختلفة ومتنوعة ويعتمد ذلك على نوع الكمية الفيزيائية المراد قياسها مثل طول الغرفة يساوي 7m , كتلة الجسم 7kg وهكذا . لاحظ الشكل ( 1 - 2 )

الفصل الأول 1 - القياس The measurement

 مفردات الفصل 

1 - 1 مفهوم القياس 

1 - 2 النظام الدولي للوحدات 

1 - 3 اخطاء القياس 

1 - 4 أدوات القياس وتطبيقاتها

1-1 حالات المادة وخصائصها

وانت جالس في صفك انظر حولك ماذا تلاحظ ؟ ستلاحظ اشياء كثيرة السبورة , الباب , القلم  والجدار وغير ذلك واذا خرجت تلاحظ السيارات , الأشجار , الماء والنفط , البالونات المملوءة بالهواء . كل هذه الاشياء تدعى المادة , جمعيها تمتلك كتلة وحجم , لذا يتضح لنا ان المادة " كل مايشغل حيزا من الكون وله كتلة " .

الفصل الأول 1 - خصائص المادة

مفردات الفصل :

١-  حالات المادة وخصائصها 

٢- التغيرات التي تطرأ على المادة 

٣- الخواص الجزيئية للمادة 

٤- حجم المادة 

٥- انواع الاجسام من حيث شكلها 

٦- قياس حجم جسم غير منتظم الشكل

٧- قياس حجم السائل

٨- قياس حجم الغاز

مقدمة تاريخية - الجزء الثاني

 الخازني فان مؤلفاته ( ميزان الحكمة ) يحتوي على بحوث مبتكرة في علم الهيدروليك وبين ان قاعدة ارخميدس تنطبق على الغازات مثلما على السوائل. وتحدث عن الجذب بين جزيئيات الاجسام . وان الارض تجذب الاجسام نحو مركزها وان اختلاف قوة الجذب يتبع المسافة بين الجسم الساقط ومركز الارض.

والحسن ابن الهيثم ( ٩٦٥ م - ١٠٣٩ ) المولود في البصرة كان اعظم الباحثين في علم الضوء . يتضح ذلك من مؤلفاته التي اشهرها كتاب (المناظر) والذي كان له الأثر العظيم في تدريب العلماء الأوربيين الذين جاؤا من بعده . كما درس ظاهر( قوس قزح ) وفسرها على اساس الانكسار الجوي.

كما وقف ابن الهيثم على القوانين التي تحكم تكون الصور في المرايا الكروية والمرايا المشكلة على هيئة قطع مكافئ وعرف أساب الزيغ الكروي والتكبير باستعمال العدسات .

كما درس الانكسار وحل مسألة إيحاد البؤرة للمرأة المقعرة . وكتب حوالي مائتي مصنف في الرياضيات والفيزياء والفلك والطب. ونبغ في الجانبين التجريبي والنظري . وكتب في تشريح العين واستطاع تصميم الكثير من الالات والاجهزة الضوئية التي ( استفاد منها في دراسة ظواهر الخسوف والكسوف والانعكاس والانكسار في المرايا والعدسات ).

لقد كان للحسن ابن الهيثم عقل ينتمي الى زمننا الذين نعيشه نحن الان رغم انه عاش ظروف القرن العاشر الميلادي . فقد كانت اسهاماته في المعرفة  تفوق المألوف تماما.

اما العالم ابن سينا الملقب بالشيخ الرئيس ( ٩٨٠ م - ١٠٣٧ م )  فقد عاصر الهيثم والبيروني وهو الذي ابدع في علم الحركة وأنواع القوى المؤثرة في الجسم ووضع قانونا يقول بان الجسم يبقى في حالة سكون او في حالة حركة منتظمة في خط مستقيم ما لم تجبره قوى خارجية على تغير هذه الحالة .وبذلك سبق دافنشي وغاليلو ونيوتن بعدة قرون في هذا الامر . وقد برع ابن سينا في الطب وبقية العلوم الاخرى ‪.‬
لقد درس العرب والمسلمون علم الفلك في اماكن مختلفة من البلاد الاسلامية واستعملوا انواع عدة من الالات الدقيقة الخاصة برصد النجوم وقياس المسافات الزاوية بين الاجرام السماوية وتوصلوا الى حقيقة ان الارض تسبح في الفضاء . وتمكنوا ايضا من التبؤ بالعديد من الحوادث في الطبيعة كتوالي فصول السنة وقت الفيضانات وتمكنوا من تحديد وقت البذر وجني المحاصيل وغيرها.

 ان ما قدمه العرب والمسلمون في تلك الفترة كان قد مهد للأوربيين منذ القرن الثامن الميلادي وما تلاه من تطورات في علم الفيزياء حيث ظهرت المكائن الحرارية ثم الكهربائية وبعدها ظهرت  اختراعات في مجال الكهرباء وانتاج الكهربائية ثم اختراع الراديو واستثمار الطاقة الذرية وغزو الفضاء وإنتاج الليزر وغير ذلك كثير وان انتاجات الفيزياء الحديثة هي القاعدة التي يبنى عليها الانتاج والتطور .
ويجرى تطوير العلوم الطبيعية وبالخصوص الفيزياء وذلك بالحصول على تراكم معلومات واقعية كثيرة ( بواسطة التجارب ) عن مجموعة محددة من الظواهر الطبيعية , واعتمادا على هذه المعلومات تنشأ فرضية علمية تفسر هذه الظواهر من وجهة نظر وحيدة ثم تختبر صحة هذه الفرضية بتجارب جديدة . فإذا ما تحققت الفرضية تنشأ على اساسها النظرية التي يجب ان تفسر الظاهرة المرصودة تفسيرا مقنعا ليس فقط من الناحية النوعية بل من الناحية الكمية ايضا . وتقوم هذه النظرية كذلك بالتكهن بظواهر جديدة . ويجب ان تطابق قيم المقادير بواساطة الصيغ المستنتجة من النظرية مع نتائج قياس هذه المقادير في التجارب .

مقدمة تاريخية - الجزء الاول

‎مساهمات بعض العلماء العرب والمسلمين في تطوير علم الفيزياء

لقد أسهم العرب والمسلمون خلال الفترة التي استمرت من بداية القرن الثالث عشر الميلادي إسهاما كبير في تقدم العلوم الفيزيائية إلى جانب إسهامهم في مجالات المعرفة الأخرى. حيث قاموا بأبحاث مستفيضة في العلوم النظرية والتطبيقية.
إن طقوس العبادة في ألإسلام من صوم وصلاة وأداء مناسك الحج وإقامة الصلوات عند حدوث ظاهرتي الخسوف والكسوف وغير ذلك إضافة إلى ما ورد في القرن الكريم من أيات بينات تخص الفلك كل ذلك تطلب مراقبة الشمس والقمر وبقية الكوكب مما دفعهم إلى دراسة السماء والأرض ليجدوا الحجة والبرهان على الإيمان بالله. وأمرنا النبي الكريم صلى الله عليه واله وسلم بطلب العلم من المهد إلى اللحد. وان من سلم طريقا يلتمس فيه علما سهل الله له طريقا إلى الجنة وغير ذلك .

وقد تم خلال هذه الفترة إنشاء بيت الحكمة الذي كان مكتبة ومؤسسة علمية ومعهدا للترجمة . وكان بيت الحكمة هذا اهم مؤسسة علمية تؤسس . فيها تم نقل أمهات الكتب الإغريقية إلى العربية .

فمن اشهر العلماء الذين اسهموا في تطوير ودراسة الفلك ( وهو فرع من الفيزياء ) هو ( البتاني ) نسبة الى بتان في ارض مابين النهرين الذي ولد عام ٨٥٠ ميلادية وتوفي في دمشق عام ٩٢٩ ميلادية وكان انجازه الرئيس كتابا فلكيا يحتوي على جدول عن علم وعدد النجوم وحركتها , واثبت امكانية حدوث الكسوف السنوي للشمس . ومن كتبه كتاب ( معرفة مطالع البروج فيما بين ارباع الفلك ) و ( رسالة في تحقيق اقدار الاتصالات ) ويعتبر ( الزيج الصابئ ) اهم اعماله الذي ضم دراسة فلكية ومجموعة من الجداول ضمنها نتائج ارصاده .

اما ابو سهل الكوهي ال١ي عاش في سنة ٩٨٥ ميلادية في بغداد فقد ساهم في تطوير علم الفلك . وكذلك العالم ثابت بن قره المولود في حران ما بين النهرين ( ٨٣٣ م ـ ٩٠٢ م ) والذي قدر بعد الشمس عن الارض. وحسب طول السنة الشمسية بطريقة هندسية .
والكندي الذي قدم اسهامات رائعة في كتابة في الضوء والذي تناول فيه ظاهرة انعكاس الضوء. وكذلك رسالته عن التكوين المركزي للكون .

والعالم الريحان البيروني كانت له دراسات في الوزن النوعي الكثافة النسبية وكتب عن المياة الجوفية وبحث في امكانية دوران الارض حول محورها قبل غاليلو بستة قرون . وكتب في الجاذبية الارضية واختلاف كثافة الماء بتأثير درجة الحرارة . وعن الأواني المستطرقة وظاهرة المد والجزر والخواص الفيزيائية وبحق .