القسم 3 القياس مدخل إلى علم الفيزياء

بسم الله الرحمن الرحيم السلام عليكم ورحمه الله وبركاته طلابنا الاعزاء نستكمل معا شرح الوحده الاولى مدخل الى علم الفيزياء والقسم الثالث القياس ما المقصود بالقياس القياس ببساطه جدا هو مقارنه كميه مجهوله باخرى معياري كمثال انت تريد قياس كتله مثلا قلم الكميه المجهوله هنا كتله القلم الكميه المعياريه انت تقيسها بالجرام كيف تقيس كتله ال قلم بواسطه الميزان فالقياس او عمليه القياس هو مجرد مقارنه كميه مجهوله واخرى معياريه لو ذكرنا كمثال كميه مجهوله كميه معياريه جهاز القياس او اداه القياس مثلا كميه مجهوله كتله صندوق الكميه المعياريه هي الجرام او الكيلوغرام على حسب هذا الصندوق جهاز القياس الميزان مثلا كميه اخرى مجهوله طول الصف الكميه المعياريه هنا هي المتر وجهاز القياس هو الشريط المتري مثلا كميه مجهوله هي الزمن كميه معياريه هي الثانيه اما جهاز القياس طبعا هو ساعه الايقاف ساعه الا هنا عزيزي الطالب لديك رسم في الكتاب قام ثلاث طلاب كما ترى بقياس طول النق لدينا كم طالب لدينا ثلاث طلاب الطالب الاول والطالب الثاني والطالب الثالث الطالب الاول كم قياساته لاحظ هنا عزيزي الطالب هذا الطالب الاول قياسه يقع فوق ال 14.5 يعني هيكون 14.6 ممكن ان يزيد او يقل طبعا كل وحده بكم 0.1 سنتيمتر يمكن ان يزيد او يقل بمقدار كم 0.2 فنكتب موجب او سالب 0 سنيم وحده القياس هنا سنتيمتر ماذا يعني ذلك ان هذا الطالب تنحصر قراءاته ما بين اطرح 0.2 يعني تنحصر ما بين 14.4 سم الى زيد 0.2 14 ف 8 سنم هذا الرقم يسمى هامش الخطا وسوف نتعرف عليه بعده اما الطالب الثاني لاحظ هنا كم قياسه قياسه هنا طبعا 14.5 6 7 8 اذا هيكون 14 فاصله 8 موجب او سالب لاحظ ممكن ان يزداد او يقل بمقدار 0.3 اذا هذا الطالب تنحصر قراءاته ما بين قيمتين ما هما القيمتين القيمتين اللي تنحصر ما بينهم قراءاته اطرح صف ف3 هيكون 14 ف 5 سنتيمتر حتى زيد 0.3 حتى 15.1 سنتيمتر هنا هامش الخطا له 0.3 اما الطالب رقم لا يقيس كم 14.0 من الممكن ان يزيد او يقل بمقدار كم 0.1 اذا هذا الطالب تنحصر قراءته ما بين اطرح 0.1 هتكون 13.9 سنتيمتر وزيد 0.1 هتكون 14.1 سم هنا عزيزي الطالب لاحظ هنا هناك هامش خطا في القياس بسبب وجود اخطاء في عمليه القياس هنا من الطالب الذي له اقل هامش خطا اقل هامش خطا هو الطالب الثالث وبذا الدرس سوف نصف قياسات الطالب الثالث بانه اكثر ضبطا طالما اقل هامش خطا اذا يكون اكثر ضبط وبالتالي ما المقصود بالضبط سنتعرف في هذا الدرس على مفهومين اما المفهوم الاول وهو الضبط والمفهوم الثاني وهو الدقه ما المقصود بالضبط الضبط هو درجه توافق القياسات المختلفه درجه توافق القياسات المختلف في الضبط عزيزي الطالب يمكن ان نعرفه بتعريف بسيط اخر مقارنه القياسات مع بعضها البعض مقارنه القياسات مع بعضها كلما كانت متقاربه كانت هذه القياسات مضبوطه اما اذا كانت متباعده كانت هذه القياسات غير مضبوط والاداه لها دور في الضبط الاداه الاقل تدريجا بتكون اكثر ضبطا ماذا نعني بذلك يعني لنفترض عزيزي الطالب ان لدينا مسطرتين هذه المسطره الاولى مدرجه كالتالي صفر واحد اان وهكذا المسطره الثانيه فيها بالاضافه لصفر واحد ا فيها تدريجات اضافيه اصغر اذا من المسطره التي لو سمينا مثلا مسطره ديت والمسطره ديت مين الاكثر ضبطا الاكثر ضبطا هي يبقى هنا المسطره ايه اسف المسطره ايه اكثر ضبطا كل مكان التدريج اصغر كل مكان الاداه اكثر ضبطا اما الدقه الدقه هنا عزيزي الطالب نعرفها على ماذا نعرفها انها مدى اتفاق نتائج القياس مع القيمه الحقيقيه مدى اتفاق نتائج القياس مع القيمه الحقيقيه هنا عزيزي الطالب يمكن ان نعرفه تعريف اخر مقارنه القياسات مع القياس الحقيقي يعني لو رجعناه في الاعلى وذكرت لك اذا كان طول المسطره المتريه هذه المسطره التي قسنا بها اذا كان طول النابض الصحيح اللي كانوا الطلاب يسوه اذا كان طول الحقيقي للنابض وليكن مثلا 14.8 سنم ماذا نستنتج من ذلك نستنتج من ذلك من الاقرب واحد ل 14.8 الاقرب واحد ل 14.8 هو الطالب الثاني اذا يكون الطالب اان هو الاكثر دقه فهنا عزيزي الطالب ببساطه جدا ال ضبط مقارنه القياسات مع بعضها دون معرفه القياس الاصلي اما الدقه مقارنه القياسات مع الطول الحقيقي فهذا المقصود بالدقه لحظه هنا لدينا احد الصور الشهيره لتمييز الفرق بين الدقه والضبط هذه اللعبه هنا تعال نحكم على الضبط اول شيء الاسهم كلها متقاربه من بعض اذا نستطيع ان نقول انها مضبوطه هنا ايضا الاسهم مقتربه من بعضها البعض اذا هنا ايضا نقول مضبوطه اما هنا الاسهم متباعده عن بعض فنقول غير مضبوط اذا الدقه وقان القياسات مع بعضها البعض اما بالنسبه للضبط كيف بالنسبه للدقه كيف نعرف الدقه الدقه هي مقارنه القياس مع القياس الحقيقي ما هو القياس الحقيقي هنا ان تصيب هذه الاسهم المنتصف هنا اصابت المنتصف اذا هي دقيقه هنا بالرغم انها مضبوطه ولكن لم تصب الهدف لم تصب القياس الحقيقي اذا هي غير دقيقه هنا نفس الشيء غير دقيق احد معاني المهمه لدينا ايضا سوف نتعرف عليها هي المقصود بها دقه القياس ما المقصود بدقه القياس المقصود بدقه القياس هو نصف اصغر تدريج كيف نحصل على نصف اصغر تدريج لو افترضنا ان لدينا مره متريه هذه المسطره المتريه تدرجها كالتالي صفر واحد اثنان ثلاث اربعه خمسه 6 سبعه وهكذا هنا عزيزي الطالب كيف نحصل على اصغر تدريج اصغر تدريج فقط اطرح اي قسمين من بعض اي قسمين متتاليين من بعض هنا 2 - 1 اصغر تدريج هو كم واحد واحد ايه سنتيمتر اذا هنا اصغر تدريج هيكون 1 سنم اصغر تدريج 1 سنم اذا كم تساوي دقه القياس هنا دقه القياس هنقسم اصغر تدريج على ا اللي هو 1 على 2 سنتيمتر اللي هو 0.5 متر هنا في هذه المسطره اصغر تدريج كم يساوي اصغر تدريج لاحظ هنا عزيزي الطالب اصغر تدريج ليس واح سنتيمتر هو جزء من 10 سنتيمتر اي صف ف1 سنتيمتر او يمكننا ان نكتب هذه الصوره الواحد هنا يمثل ايه واح مليمتر كيف تحصل عليه ممكن ان تحصل عليه بطريقه بسيطه جدا اطرح طرح تدريج واقسم على عدد الاقسام فلو اخدت تدريج متتاليين مثلا 3 ناقص 2 على كم قسمه بينهما كم تدريج ما بينهما 10 فيطلع نفس الشيء 0.1 سنيم اللي هو نفسه 1 ملم كم دقه الاداه دقه الاداه هنقسم اصغر تدريج على انين اللي هو 0.1 سم على 2 اللي هو يطلع 0.5 سنيم او يمكنا ان نستخدمه بالمليمتر على حسب الوحده المضبوطه 1 ملم على 2 اللي هو 0.5 ملي متر والفارق البسيط بين المتر والمليمتر هو الضرب في 10 يعني لكي نحوله الى مليمتر فقط نضرب في والعكس من مليمتر الى سنتيمتر نقسم على هذا المقصود بدقه القياس كيف نتحقق من دقه القياس التحقق من دقه القياس لدينا عده وسائل يمكنا من خلالها التحقق من دقه القياس اول شيء هو معايره الجهاز والمقصود بمعاير الجهاز ان هو يكون اول قراءه بتساوي كام صفر اول قراءه يعني انت تقف على ميزان قبل ان تقف على الميزان تاكد ان التدريج لديه يبدا من الصفر ايضا ان يخلو من عيوب التصنيع الاداه تخلو من عيوب التصنيع يعني مثلا مثلا شريط متري مكسور ففي عيب تصنيع لا يبدا من الصفر وايضا يجب ان تفحص هذه الاجهزه الدوريه الفحص الدوري للاجهزه لان الجهاز يؤثر في عمليه القياس من تقنيات القياس الجيد من تقنيات القياس الجيد كيف تقيس بشكل دقيق اول شيء ان انت تستخدم الادوات بصوره صحيحه يعني لديك ميزان يجب ان يبدا من الصفر لديك شريط متري يجب ان تبدا من الصفر ويكون هذا الشريط مكرود بالكامل يبقى استخدام الادوات بطريقه صحيحه بالنسبه للقراءه يجب ان تنظر عموديا وبعين واحده النظر عموديا الى القراءه وبعين واحده لتقيس اكثر قراءه دقيقه هنا عزيزي الطالب لو قلتلك عندي اناء به ماء هذا الاناء لدينا ثلاث طلاب الطالب الاول ينظر من الاعلى الطالب الثاني ينظر بشكل عمودي الال الطالب الثالث ينظر من الاسفل من الطالب الذي يستطيع القياس بشكل صحيح طبعا هو الطالب رقم ا لانه ينظر بشكل عمودي احد هذه العيوب للطالب وثلاث هناك عيب يسمى اختلاف زاويه النظر انت عندما تجلس بجانب والدك وهو يقود السياره هل ترى عداد السياره يقيس السرعه بشكل صحيح لا هذا ما يسمى باختلاف زاويه النظر من الذي يرى قراءه العداد بشكل صحيح الذي ينظر بشكل عمودي الى العداد اللي هو ايه السائق فبالتالي ما المقصود باختلاف زاويه النظر هو تغير الظاهري في القياس عند النظر من زوايا مختلفه مثال على الدقه والضبط هنا عزيزي الطالب لدينا اربع طلاب محمود حمد د ادم سلطان كل واحد منهم قام بعده محاولات لقياس الكتله من الذي يمكن ان تحكم عليه الضقه ام الضبط الذي يمكن ان احكم عليه هو الضبط من الاكثر ضبطا ومن الاقل ضبطا ببساطه جدا ننظر للقياسات من القياسات المتقاربه من بعض لاحظ محمود 18 19 20 حمدان 23 18 21 ادم 50 71 13 سلطان لاحظ 23 18 21 مين اللي قياساته اكثر تقاربا من بعض طبعا ال 18 وال 19 وال 22 كيف تعرف ان هم اكثر ضبطا اطرح اكبر قيمه من اصغر قيمه هنا هيكون 22 - 18 الفرق 4 هنا في الاسفل 23 - 18 الفر خ هنا 23 ناقص 18 الفارق 5 فمن اكثر قياسات متقاربه من بعض اللي هو الفارق بين اكبر قيمه واصغر قيمه اقل شيء اللي هو مين اللي هيكون محمود اما لو سالتك عن الاقل ضبطا العكس كل ما كانت القيم متباعده عن بعضها طبعا هيكون هو ادم هو الاقل ضبط اما من حيث الاكثر دقه هل يمكن ان نحكم على الاكثر دقه والاقل دقه لا يجب ان اعطيك معلومه ما هي المعلومه اذا كان اذا كانت الكتله الحقيقيه 320 جرام فهنا طالما عطيتك القياس الاصلي استطيع ان تحكم على الدقه فهنا منين الاقرب لل 320 طبعا سنرى انه محمود اذا الاكثر دقه هو محمود اما الاقل دقه مين ابعد واحد عن هذه القراءات انتبه هنا هو سلطان الاقل دقه هنا سلطان لماذا هو صحيح نتائجه مضبوطه الى حد ما من ادم ولكن قاس قياسات بعيده جدا عن ال 320 فيكون هو الاقل دقه هنا برضو معلومه بسيطه ذكرت في الكتاب تسمى اللي هو الجي بي اس ما المقصود بالجي بي اس الجي بي اس هو نظام تحديد المواقع العالمي وكلنا نستخدم الجي بي اس نظام تحديد المواقع عالميه وهذا الجي بي اس يعتبر احد الامثله على الدقه الضبط في القياس هو يستخدم عده اقمار صناعيه وله دقه عاليه في القياس يتكون تقريبا من يستخدم تقريبا 24 قمر صناعي تغطي الارض الان عزيزي الطالب لدينا بعض التدريبات البسيطه حاول ان ت تحل اولا ثم تقيم اجب السؤال الاول الشكل المقابل ما اسم الكميه الفيزيائيه هنا لاحظ عزيزي الطالب هنا جرام يبقى اذا ما الكميه التي تقاس بالجرام ومضاعفاتها هو كتله وما وحده قياسها مش في الجهاز في النظام الدولي وحده قياس الكتله في النظام الدولي هي الكيلوجرام فبالتالي نختار الكتله والكيلو جرام قاس احمد طول القلم باستخدام المسطره نفسها فحصل على القياسات هنا اعطانا قياسات اول شيء استطيع ان احكم عليه هنا هذه القياسات قريبه من بعض اذا هي مضبوطه هل استطيع ان احكم على الدقه لا اكمل علما بان طول القلم 15.0 هل هذه القياسات قريبه من الطول الحقيقي للقلم انت تقيس هنا 16 16.0 15.9 هنا 15.0 اذا تكون غير دقيقه اذا الوصف الافضل انها هذه القياسات مضبوطه وغير دقيقه اعتمادا على الشكل المجاور اكتب قياس القلم متضمنا ثلاثه ارقام معنويه طبعا هنا عزيزي الطالب انظر بشكل عمودي هو قبل ال 14 تقريبا 13 ف 8 سنم 133.8 13.9 ويمكننا ان نكتبه بالمليمتر ملم اكتب قياس طول القلم متضمنا هامش الخطا اول شيء هنحسب اصغر تدريج لاحظ هنا هل اصغر تدريج هو الواحد لا هنا في علامات اللي هي الشه الصغيره فنقول 1 - 0 طبعا الصوره اسف عن جوده الصوره هما عاده المسطره تكون مقسمه الى 10 اجزاء فيكون 0.1 سنتيمتر او يمكنا ان نكتبه 1 مليمتر اذا هامش الخطا او دقه القياس هنقسم على كم على ا يعني 0.1 على 2 هيكون 0.5 سنتيمتر ويمكننا ان نكتبه بدلاله المليمتر 1 ملمتر على 1 مليمتر على 2 فيكون 0.5 مليم اذا متضمن هامش الخطا يمكن ان نكتب بهذا الشكل 13.8 زائد او ناقص اذا كانت بالسنتيمتر هكتب 0 05 سم اذا كانت بالمليمتر 138 موجب او سالب 0.5 ملم اذكر اكتب مصدرا شائعا يؤثر في دقه القياس باستخدام المسطره طبعا عدم البدء من الصفر او اختلاف زاويه النظر او ان المسطره تكون في البدايه مكسوره عدم دقه الاداء تم الحصول على هذه القيم لكتله قضين معدن طبعا لاحظ اول اقدر احكم عليه طالما متقاربه من بعض اذا هي مضبوطه متى اتحدث عن الدقه اذا اعطانا الكتله الحقيقيه هنا ذكر والكتله الحقيقيه المعروفه هي 10.68 هل هي قريبه من هذه القيم لا فتكون غير دقيقه اذا ما الاختيار الصحيح هنا هو انها مضبوطه في الشكل المقابل ماسم الكميه طبعا هنا الا اللي هو الامبير والامبير ماذا يقيس التيار الكهربائي اذا نستبعد هذه الاجابه وهذه الاجابه ما قيمه القراءه هنا انتبه عزيزي الطالب يعني مش كل شرطه دائما ب 0.1 كيف نحسب اصغر تدريج هنا اصغر تدريج اطرح هطرح مثلا 1 ناقص ص0 وعد عدد اقسام التدريج 1 2 3 4 خ خ اذا كل قسمه يساوي كام 0.2 امبير لاحظ يبقى هنا 3.2 3.4 تقريبا 3.5 فبالتالي سوف يكون تيار كهربائي والقياس 3.5 امبير اعتمادا على الجدول كما ترى هذا الجدول يوضح ماذا قياس ارتفاع سبوره عن الارض وقام به اربعه طلاب لكل منهم ثلاث محاولات والهدف من تكرار المحاولات هو التاكد من عمليه القياس ف عطانا الارتفاع الحقيقي للسبوره 80.1 سم هنا تعال نتحدث اولا عن الدقه انسى القياس الحقيقي هنا لو جئنا نشوف قياسات محمد تجد انها مضبوطه لماذا لانها متقاربه من بعض قياسات سالم ليست بنفس الضبط بتاع محمد فهي اقل ضبط قياسات عبد الله 82.8 84.1 81.3 هي متقاربه من بعض ولكن اقل ضبطا من محمد حمدان 79.8 80.3 79.9 متقاربه جدا اذا هي مضط كيف نعرف من الاكثر ضبطا بص خد اكبر قيمه اكبر قيمه هنا كا 82.1 وهنا اصغر قيمه كا 819 اطرح من بعض فالفرق هنا 0.2 سم بالنسبه لحمدان اكبر قيمه 80.3 اصغر قيمه 79.8 فالفارق هنا 0.5 اذا من الاكثر ضبطا الاكثر ضبطا هنا هو محمد اما الاكثر دقه هنا ركز على القياس الاصلي من اقرب واحد لهذه القياسات 80.1 سوف تجد انه حمدان لان قياساته 79.8 80.3 79.9 اذا اكثر دقه لانه قريب جدا من القياس الاصلي هو حمدان تزن كتله احد خزانات الماء 3.64 غ عندما يكون فارغا و 51.8 غم عندما يكون ممتلئا ما كتله الماء طبعا عزيزي الطالب هذه المساله ليس المقصود بها فقط ان انت تطرح فكته الماء طبعا بتساوي كتله الخزان وبه الماء 51 ف كيلوغرام ناقص 3.66 غم طبعا اول شيء في عملي الجمع والطرح انتبه لوحده القياس هنا وحده القياس الكيلوغرام فالناتج هيكون بوحده الكيلوغرام هنا نقوم بعمليه الطلع 5 1 فصله 8 نا 3.64 تحصل على الناتج 48.1 هل تعتقد ان هنا فقط المقصود به الطرح لا انتبه للارقام المعنويه هنا جمع وطرح انظر الى يمين الفاصله كم رقم لدينا هنا رقم واحد وهنا رقمين اذا يجب ان ناخذ على يمين الفاصله رقم واحد ولكن السته تعطي الواحد لذا يكون الجواب الصحيح 48 فص 2 كو جرام بنفس الطريقه يبلغ طول غرفه اعطانا الطول والعرض والارتفاع ما الحجم طبعا انت تعرف ان الحجم يساوي الطول ضرب العرض ضرب الارتفاع فهنا الطول 3 26 متر العرض 4.5 متر الارتفاع 16.40 متر طبعا في البدايه متر ضرب متر ضرب متر هيطلع متر اس كم 3 باستخدام الحاسبه 3 ف 26 ضرب 4.5 ضرب 16.40 يساوي نحصل على الناتج 240.5 هنا عزيزي الطالب انتبه هنا نطبق الارقام المعنويه هنا في الضرب انظر للرقم كله لدينا ثلاثه ارقام لدينا رقمان لدينا اربعه ارقام اذا سوف ناخذ فقط رقمين اللي هو كام 240 فنكتب 24 اس ولكن نضع الصفر كحفظ خانه متر مكعب او نكتبه بالترمز العلمي 2.4 ضرب 10 اس 2 لان حركت الفاصله كام رقم رقمين هنا عزيزي الطالب انتبه لهذا المعنى لو اخدت 24 ينفع 240 اكتتبها 24 لا فب ننزل الصفر كم رقم معنوي الصفر على يمين الرقم لا توجد فاص اذا لدينا رقما معنويا واحدا لدينا جهاز اكتب قياس الجهاز في الشكل متضمنا هامش الخطا في البدايه طبعا لازم نجيب اصغر تدريج واصغر تدريج عزيزي الطالب اطرح اي تدريج متتاليين من بعض واقسم على عدد الاقسام فهنا هيكون 1 ناقص صفر عد معايا كم قسم 1 ا ت 4 5 يبقى هيكون 1 تقسيم خ اللي هو 0.2 بوحده القياس هنا امبير اذا دقه القياس اللي هو هامش الخطا هنقسم على ا يعني 0 فص ا على 2 يطلع 0.1 امبير تعال نكتب مع اول شيء هنا لا فهنا هيكون 3.2 3.4 هي ما بين 3.5 و3.6 فيمكن ان تكتبها 5 او 3.6 زائد او ناقص كم 0.1 وضع وحده القياس سؤال اخر ما طول ورقه النبات واستخدم هامش الخطا في القياس طبعا هنا عزيزي الطالب لاحظ هنا اصغر تدريج كم اصغر تدريج يساوي طبعا تحدثنا عن هذه المسطره هو 0.1 سم او 1 ملم اما دقه القياس او اللي هو هامش الخطا هو نفسه اصغر تدريج بس تقسيم كم تقسيم 2 فلو قسمنا 0.1 على 2 هيكون 0.05 سم اما لو قسمنا واح على 2 هيكون 0.5 مليت الان تعال نكتب هنا يا عزيزي الطالب انتبه يجب ان تقيس تنظر عموديا الى القياس كم القياس 8.3 سنتيم فاذا نكتب موجب او سالب 0.5 او بالمليمتر اضرب في 10 فقط يعني 38 زائد او ناقص 0.5 مليم يمكنك القياس بالطريقتين توجد علامه على المقبار المدرج كل 1 ملليلتر ما دقه القياس دقه القياس هتكون نصف اصغر تدريج 1 مللي على 2 يعني هيكون صف ف5 يعني هيكون 0.5 ملي لتر نفس وحده القياس يستخدم مختبر طريقه التاريخ بالكربون المشع لقياس عمر مقبض رمح خشبيين عثر عليهما في المقبره نفسها عثر المختبر ا على عمر المقبض لوي يبلغ كام 2250 زائد او ناقص 40 بينما عثر المختبر بء على عمر المقبض الثاني 2215 زائد او ناقص 50 اي الخيارات التاليه صحيحه قبل ان طر الخيارات هل اعطانا القياس الحقيقي العمر الحقيقي لا اذا الذي نستطيع ان نحكم عليه هو الضبط من الاكثر ضبطا الاكثر ضبطا هو الاقل في هامش الخطا من هنا الاقل في هامش الخطا الاقل في هامش الخطا اللي هو المختبر اف فما نستطيع ان نحكم عليه ان قراءه المختبر ا اكثر ضبطا من قراءه المختبر بء وبكده نكون انتهينا من الدرس الثالث نلقاكم ان شاء الله في الدرس الرابع اتمنى لكم التوفيق والسلام عليكم ورحمه الله وبركاته