فيديو السؤال: استرجاع كيف تعرف وحدات النظام الدولي الفيزياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي وحدة من وحدات النظام الدولي الآتية معرفة بالرجوع إلى خواص جسم معياري مميز محفوظ في المكتب الدولي للمقاييس والموازين؟ (أ) المتر، (ب) الكيلوجرام، (ج) المول، (د) الكانديلا، (هـ) الإستراديان.

يعطينا السؤال خمس وحدات مختلفة من وحدات النظام الدولي، ومطلوب منا أن نحدد أي منها معرفة بالرجوع إلى خواص جسم معياري مميز. دعونا نبدأ بتذكر ما الكمية الفيزيائية المقيسة بكل وحدة من هذه الوحدات. في الخيار (أ)، لدينا المتر، ونتذكر أنه وحدة النظام الدولي للطول أو المسافة. الخيار (ب) هو الكيلوجرام، وهو وحدة النظام الدولي للكتلة. الخيار (ج) هو المول، وهو وحدة النظام الدولي لكمية المادة أو عدد الأجزاء المتكافئة التي يتكون منها شيء ما. الجدير بالذكر أنه عندما نتحدث عن عدد مولات مادة، فمن المحتمل أننا نتحدث عن عدد الذرات أو الجزيئات.

في الخيار (د)، لدينا الكانديلا، وهي وحدة النظام الدولي لشدة الإضاءة. وأخيرًا في الخيار (هـ)، لدينا الإستراديان، وهو وحدة النظام الدولي للزاوية المجسمة، التي تستخدم في الهندسة الثلاثية الأبعاد.

دعونا الآن نفكر كيف تعرف كل وحدة من هذه الوحدات. يعرف المتر عن طريق قياس ظاهرة فيزيائية تحدث طبيعيًّا. وفي السابق، اعتمد هذا التعريف على الضوء المنبعث من نوع معين من الذرات. بعد ذلك، تم تحديث التعريف ليصبح المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ خلال فترة زمنية معينة. ونظرًا لأن هذا التعريف يعتمد على سرعة الضوء في الفراغ، فإن تعريف المتر لا يزال يعتمد على ظاهرة فيزيائية تحدث طبيعيًّا. بناء على هذا، نعلم أن المتر غير معرف بالرجوع إلى خواص جسم معياري مميز، ومن ثم، يمكننا استبعاد خيار الإجابة (أ).

دعونا إذن نتابع الحل، ونتناول خيار الإجابة (ب). عرف الكيلوجرام في الأصل بأنه كتلة لتر واحد من الماء. لكن، في عام 1889، صنع جسم مصمم خصيصى، وتم تحديث هذا التعريف. أعيد تعريف الكيلوجرام بعد ذلك ليكون مساويًا لكتلة هذا الجسم الذي كان أسطوانة مصنوعة من سبيكة البلاتين والإيريديوم. عرف هذا الجسم المميز باسم الكيلوجرام المعياري، وحفظ في المكتب الدولي للمقاييس والموازين. يمكننا إذن ملاحظة أن هذا التعريف للكيلوجرام يعتمد بالفعل على خواص جسم معياري مميز. وبناء عليه، يبدو أن الخيار (ب) قد يكون هو الإجابة.

لكن، لكي نتأكد من هذا، دعونا نتحقق سريعًا من الخيارات الثلاثة المتبقية بدءًا بالخيار (ج) المول. يعرف المول الواحد بأنه يساوي بالضبط 6.02214076 في 10 أس 23 جسيمًا أو جزءًا من المادة. هذا تعريف رياضي، ولا يعتمد على أي جسم معياري مميز. ومن ثم، يمكننا استبعاد خيار الإجابة (ج). وحدة النظام الدولي في الخيار (د)، وهي الكانديلا، تعرف بأنها مدى سطوع مصدر ضوء له خواص محددة. إذن، يمكننا القول إن هذا التعريف يعتمد على جسم، لكنه بالتأكيد ليس جسمًا مميزًا. ليست هناك كانديلا معيارية واحدة مميزة محفوظة في المكتب الدولي للمقاييس والموازين. ومن ثم، يمكننا استبعاد خيار الإجابة (د).

آخر وحدة نتناولها من وحدات النظام الدولي هي وحدة الإستراديان في الخيار (هـ). تعريف الإستراديان هو تعريف رياضي يعتمد على الهندسة الكروية. وهو تعريف مجرد لا يستخدم فيه جسم معياري. وهذا يعني أنه بإمكاننا استبعاد خيار الإجابة (هـ). وجدنا أن كلًّا من المتر أو المول أو الكانديلا أو الإستراديان غير معرف بالرجوع إلى خواص جسم معياري مميز. والوحدة الوحيدة من بين هذه الوحدات التي تعرف بالرجوع إلى خواص جسم هي الكيلوجرام، وهو الوحدة الأساسية للكتلة في النظام الدولي للوحدات.

وعليه، الإجابة هي أن وحدة النظام الدولي المعرفة بالرجوع إلى خواص جسم معياري مميز محفوظ في المكتب الدولي للمقاييس والموازين هي وحدة الكيلوجرام المعطاة في الخيار (ب).