تحويل واشتقاق الوحدات الفيزيائية ومقارنة بين كميات الفيزيائية الاساسية والمشتقة

وحدات القياس المشتقة - Derived Measurement Units
هي وحدات قياس وتعريف صفة أو خاصية فيزيائية أو كيميائية (يمكن اشتقاقها) بدلالة الكميات الأساسية مثل المساحة والحجم والضغط والكثافة ....
مثال لكمية فيزيائية مشتقة :
الحجم وهو كمية فيزيائية تشتق من الطول
الحجم = الطول × العرض × الارتفاع
والثلاثة أبعاد تقاس بوحدة أساسية واحدة وهي الطول.

 

الوحدات، والكميات الفيزيائية، والمتجهات

وحدات القياس

النظام الدولي للوحدات

Système International d'Unités

الوحدات العالمية (S I Units)

 

يتألف النظام الدولي للوحدات من:

-  وحدات أساسية (جدول1)

-  وحدات مكملة (جدول 2)*

- وحدات مشتقة (جدول 3 أ)

-  وحدات مشتقة أطلق على بعضها أسماء خاصة (جدول 3 ب,جـ)

-  بادئات لتكوين المضاعفات والأجزاء العشرية (جدول4)

- وحدات من خارج النظام الدولي للوحدات أجيز استخدامها (جدول5)

- وحدات تستخدم مع النظام الدولي للوحدات ولا ينصح باستخدامها

 

* حسب المواصفة الدولية (ايزو( رقم 1000 لعام 1992 أصبحت الوحدتان المكملتان )الراديان والستيراديان(.

 

جدول (1): الوحدات الأساسية

الكمية	Quantity	الوحدة	SI unit	الرمز	Symbol
الطول	Length	متر	meter	م	m
الكتلة	Mass	كيلو غرام	kilogram	كجم	kg
الزمن	Time	ثانية	second	ث	s
التيار الكهربائي	Electric current	أمبير	ampere	أ	A
درجة الحرارة	Thermodynamic temperature	كلفن	kelvin	ك	K
كمية المادة	Amount of substance	مول	mole	مول	mol
شدة الإضاءة	Luminous	قنديلة	candela	قد	cd

 

جدول (2): الوحدات المكملة

الكمية	Quantity	الوحدة	SI unit	الرمز	Symbol
الزاوية المستوية	Plane angle	راديان	radian	راد	rad
الزاوية المجسمة	Solid angle	ستراديان	steradian	سر	sr

 

* تكتب الوحدة بعد ترك مسافة واحدة بينها وبين مقدار الكمية  المقاسة

مثال:

ل = 10 م, (L = 10 m)

 

 

 

 

جدول (3- أ): الوحدات المشتقة

الكمية	Quantity	الوحدة	SI unit	الرمز	Symbol
المساحة	Area	متر مربع	square meter	م2	m2
الحجم	Mass	متر مكعب	cubic meter	م3	m3
الكثافة	Mass density	كيلوجرام/ المتر المكعب	Kilogram/cubic meter	كجم/م3	Kg/m3
السرعة  الخطية السرعة الزاوية	Velocity Angular velo.	متر/ثانية راد/ثانية	meter/second rad/second	م/ث ر	m/s rad/s
العجلة	Acceleration	متر/ثانية2	Meter/second2	م/ث2	m/s2

 

الكميات الأساسية تكتب بالمعادلة كرمز, هذا الرمز اختياري وقد تكتب بالمعادلة بما هو متعارف عليه ولكن رموز الكميات يجب أن تكتب كما هو موضح بالمقال دون عمل أي تغيير أو تعديل.

مثال:

حجم الغرفة يساوي 60 متر مربع, ح أو س أو.... = 60 م², (V or v or …. = 60 m²)

 

جدول (3- ب): الوحدات المشتقة الأسمية (ذات الأسماء الخاصة)

الكمية	Quantity	الوحدة	SI unit	الرمز	Symbol
التردد	Frequency	هرتز	hertz	هز	Hz
القوة, الوزن	Force, Weight	نيوتن	newton	ن	N
الضغط الإجهاد	Pressure Stress	باسكال	pascal	با	Pa
الطاقة, الشغل, كمية الحرارة	Energy, Work, Heat	جول	joule	ج	J
القدرة	Force,	وات	watt	و	W
الشحنة الكهربائية	Electric charge	كولوم	coulomb	كل	C
الجهد الكهربائي, فرق الجهد, القوة الدافعة	Electric potential, Elect. pot. difference, electromotive force	فولت	volt	ف	V
السعة الكهربائية	Capacitance	فاراد	farad	فر	F
المقاومة الكهربائة	Electrical resistance	أوم	ohm	أوم	Ω
التدفق المغناطيسي	Magnetic flux	فيبر	weber	فب	Wb
كثافة التدفق المغناطيس	Magnetic flux density	تسلا	tesla	ت	T
الحث	Inductance	هنري	henry	هـ	H
التدفق الضوئي	Luminous flux	لومن	lumen	لم	lm
شدة الإضاءة	Luminous emittance	لكس	lux	لك	lx

العزم (Torque) = ن م (N m)

 

جدول (3- جـ): مكونات الوحدات الأساسية للوحدات المشتقة الأسمية (ذات الأسماء الخاصة)

الكمية	الوحدةالمستخدمة	الوحدة المستخدمة بالوحدات الأساسية
التردد	هرتز	1 هز = 1/ث
	hertz	1 Hz = 1/s
القوة	نيوتن	1 ن = 1 ج/م = 1 كجم م/ث2
	newton	1 N = 1 J/m = 1 kg m/s2
الضغط, الأجهاد	باسكال	1 با = 1 ن/م2 = 1 كجم/م ث2
	pascal	1 Pa = 1 N/m2= 1 kg/m s2
الطاقة, الشغل, كمية الحرارة	جول	1ج = 1 ن م = 1 كجم م2/ث2
	joule	1 J = 1 N m = 1 kg m2/s2
القدرة	وات	1 و = 1 ج/ث = 1 ن م/ ث = 1 كجم م2/ث3 1 و =  1 ف أ = 1 ف2/أوم = 1 أ2 أوم
	watt	1 W = 1 J/s = 1 N m/s = 1 kg m2/s3 1 W = 1 V A = 1 V2/Ω = 1A2 Ω
الجهد الكهربائي, فرق الجهد, القوة الدافعة	فولت	1 ف = 1 أ أوم = 1 و/أ = 1 كجم م2/أ ث3
	volt	1 V = 1 A Ω = 1 W/A = 1kg m2/A s3
الشحنة الكهربائية	كولوم	1 كل = 1 أ ث
	coulomb	1 C = 1 A s
السعة الكهربائية	فاراد	1 فر = 1 أ ث/ف = 1 و ث/ف2 = 1 كل/ف =1 ث/أوم = 1 ث4 أ2/م2  كجم
	farad	1 F = 1 A s/V = 1 W s/V2 = 1 C/V = 1 s/Ω = 1 s4 A2/m2 kg
المقاومة الكهربائية	أوم	1 أوم = 1 ف/أ = 1 كجم م2/ث3 أ2
	ohm	1 Ω = 1 V/A = 1 kg m2/s3 A2
التدفق المغناطيسي	فيبر	1 فب = 1 ف ث = 1 ت م2 = 1 كج م2/ث2 أ
	weber	1 Wb = 1 V s = 1 T m2 = 1 kg m2/s2 A
كثافة التدفق المغناطيسي	تسلا	1 ت = 1فب/م2 = 1 ف ث/م2 = 1 كجم/أ ث2
	tesla	1 T = 1 Wb/m2 = 1 V s/m2 = 1 kg/A s2
الحث	هنري	1 هـ = 1 فب/أ = 1 ف ث/أ = 1 أوم ث = 1 م2 كجم/ث2 أ2
	henry	1 H = 1 Wb/A = 1 s2/F = 1 Ω s = 1m2 kg/s2 A2
التدفق الضوئي	لومن	1 لم = 1  قد سر
	lumen	1 lm = 1 cd sr
شدة الإضاءة	لكس	1 لكس = 1 لم/م2 = 1 قد سر/م2
	lux	1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd sr/m2

جدول (4): بادئات النظام الدولي SI unit prefixes

القيمة	العامل	أسم البادئه		الرمز
		العربي	الدولي	العربي	الدولي
ترليون	(103)4 = 1012 = 1 000 000 000 000	تيرا	tera	تـ	T
مليار	(103)3 = 109 = 1 000 000 000	جيجا	giga	جـ	G
مليون	(103)2 = 106 = 1 000 000	ميجا	mega	مجـ	M
ألف	(103) =103 = 1 000	كيلو	kilo	كـ	k
مائة	102 = 100	هكتو	hecto	هـ	h
عشرة	10	ديكا	deca	دا	da
واحد	1
جزء من عشرة	10-1 = 0.1	ديسي	deci	د	d
جزء من مائة	10-2 = 0.01	سنتي	centi	سـ	c
جزء من ألف	10-3 = 0.001	ملي	milli	مـ	m
جزء من مليون	(10-3)2 = 10-6 = 0.000 001	ميكرو	micro	مكـ	μ
جزء من بليون	(10-3)3 = 10-9 = 0.000 000 001	نانو	nano	نـ	n
جزء من ترليون	(10-3)4 = 10-12 = 0.000 000 000 001	بيكو	pico	بـ	p

* اسم البادئة هو رمز يكتب قبل الوحدة الدولية سواء كانت أساسية أو مشتقة أو مشتقة أسمية , تكتب دون ترك مسافة بينها وبين رمز الوحدة الذي يليها.

أمثلة:

1 كيلومتر = 1000 متر,وتكتب 1 كم (1 km)

1 ميجا بسكال = 1 000 000 بسكال, وتكتب 1 مجبا (1 MPa)

1 سنتي متر = 0.01 متر, وتكتب 1 سم (1 cm)

 

جدول (5): وحدات من خارج النظام الدولي ويسمح باستخدامها مع الوحدات العالمية

الكمية	Quantity	الوحدة	SI unit	الرمز	Symbol
الزمن	Time	دقيقة	minute	د	min
		ساعة	hour	سا	h
الزاوية المستوية	Angle	درجة	degree	O	O
		دقيقة	minute	’	’
		ثانية	second	"	"
الحجم	Volume	لتر	liter	ل	L, l
الكتلة	Mass	طن متري	tonne	طن	t
السرعة الزاوية	Angular velocity	دورة/دقيقة	rev/min	لفة/د	rev/min
الضغط	Pressure	بار	bar	بار	bar
		جوي	atm	جوي	atm*

* 1 atm pressure = 1.01325 bar = 1.01325 x 10⁵ Pa = 1.01325 x 10⁵ N/m

* 1 Pa = 1 N/m²  = 10⁻⁵ bar  = 10.197×10⁻⁶ at  = 9.8692×10⁻⁶ atm

وحدات تستخدم مع الوحدات العالمية ولا ينصح باستخدامها
السرعة الزاوية:rpm  والبديل هو استخدام rev/min

الحجم: cc  والبديل هو استخدام cm³

 

وحدات بمجالات متخصصة

استهلاك الوقود (Fuel consumption): L/100 km

الاستهلاك النوعي للوقودkg/kW h :(Specific fuel consumption)   

الحرارة النوعية (Specific heat capacity): J/kg K

الوزن النوعي (Specific weight): N/m³