الكميات الفيزيائية Physical quantities

هي خاصية فيزيائية, أو ظاهرة يمكن تقيمها عن طريق القياس (الإزاحة, الكتلة, الزمن, درجة الحرارة, السرعة,.....). ويمكن تقسيم الكميات الفيزيائية إلى كميات قياسية وكميات متجهة. ويرمز للكمية الفيزيائية بحرف, هذا الحرف اختياري ليس هناك قاعدة لاختيار الرمز ولكن العديد من تلك الرموز يتم اختياره حسب اتفاق المستخدمين واللجان المتخصصة وليس ملزما (الإزاحة: L, ل, x, H). وقد يضاف إلى الرمز حرف أو رقم لبيان المركبة أو العدد L₁, a_x, a_y, a_z), ل₁, .......). رموز الكميات القياسية التي تكتب بالمعادلة تختلف عن الوحدات المستخدمة لقياس تلك الوحدات, حيث أن الوحدات يجب أن تكتب بشكل موحد متفق عليه حسب نوع الوحدات المستخدم (الوحدات العالمية SI units, الوحدات الإمبريالية والعرفية الأمريكية Imperial and US customary units) ولا يمكن الحياد عنه.

تصنيف الكميات الفيزيائية:

- الكميات القياسية scalar quantities: يعبر عنها بمقدار فقط, رقم يبين المقدار (درجة الحرارة, الكتلة, الشغل ....), ويمكن إضافة إشارة إلى المقدار كدرجة الحرارة سالبة أو موجبة (د = - 15 درجة مئوية).

- الكميات المتجهة vector quantities: أما الكمية المتجهة فيعبر عنها بمقدار واتجاه (الإزاحة, القوة, العزم ....), مقدار المتجه يعبر عنه كما يعبر عن الكمية القياسية ويضاف عليه اتجاه تلك الكمية (الإزاحة = 10 م في الاتجاه الموجب للمحور السيني).

كما تقسم تلك الكميات الى كميات اساسية base quantities وكميات مشتقة derived quantities:

- الكميات الاساسية هي الكميات التي طبيعية مميزة ولا يمكن التعبير عنها بشكل من اشكال الكميات الاخرى.

- الكميات المشتقة تلك التي تعتمد على الكميات الاساسية لبيانها.

مثال للكميات الاساسية المسافة والزمن, ومثال للكمية المشتقة السرعة (مسافة/ زمن).

ابعاد الكميات الفزيائية dimensions (تستخدم في تحليل الابعاد):

والتي يتم فيها تنظيم الكميات الفيزيائية في نظام مبني على الكميات الاساسية مثل ابعاد كل من: الكتلة M, والطول L, والزمن T. وتكون ابعاد السرعة L T^-1.

التعبير عن الكميات القياسية والمتجهة:

يعبر عن الكميات القياسية والمتجه في المعادلات برمز يرمز لتلك الكمية غالبا كحرف واحد لاتيني أو من الحروف اليونانية, يمكن إضافة رمز اسفل رمز الكمية للدلالة على نوعية الكمية مثل الطاقة الحرارية, وطاقة الوضع مثلا, أو مقدار الحركة في الاتجاه السيني مثلا. للتفريق بين رمز الكمية القياسية ورمز الكمية المتجهة. ويرمز للكمية القياسية بحرف يكتب بالطريقة العادية m, ويكتب رمز الكمية المتجهة بحرف سميك أو مائل أو ان يوضع فوقه خط. 

يمكن التعبير عن الكمية الفيزيائية كمجموعة من رقم- يكون في العادة رقم حقيقي- ووحدة قياس: مثال سرعة الضوء 299792458 m/s. الكمية الفيزيائية تقاس “nu” حيث n الرقم, و u الوحدة. مثال طول الغرفة 3m. حيث 3 رقم, m هي الوحدة متر meter. ويرمز لتلك الكميات برموز, اختيار الرمز للكمية يجب أن يكون حسب ما هو متفق عليه من اللجان المتخصصة مثل الكمية الفيزيائية الكتلة mass هي m, ورمز الشحنة الكهربائية charge هو Q.

مثال: الكتلة يمكن الإشارة إليها كحرف m, والوحدات المستخدمة لمقدار الكتلة (رقم عددي مثلا 10), الوحدة يمكن التعبير عنها أما بالوحدات العالمية kg, أو الوحدات الأمبريالية lb. لتكون m = 10 kg, أو m = 10 lb.

الوحدات العالمية للكميات الفيزيائية- أبعاد الوحدات*

أبعاد الوحدة	رمز الوحدة	الوحدة	التعريف	الكمية الفيزيائية
L	m	متر	طول	الطول
L^2	m^2	متر مربع	طول × طول	المساحة
L^3	m^3	متر مكعب	طول × طول × طول	الحجم
T	s	ثانية	زمن	الزمن
L T^-1	m/s	متر/ثانية	طول ÷ زمن	السرعة
L T^-2	m/s^2	متر/ثانية تربيع	(طول÷ زمن) ÷ زمن	العجلة
M	kg	كيلوجرام	كتلة	الكتلة
M L^-3	kg/m^3	كيلوجرام/متر^3	كتلة / حجم	الكثافة
M L T^-2	N kg m/s^2	نيوتن كيلوجرام متر/ ثانية تربيع	كتلة × عجلة	القوة
			كتلة × عجلة الجاذبية	الوزن
M L^2 T^-2	N m kg m^2/s^2	نيوتن متر كيلوجرام متر/ثانية تربيع × متر	قوة × مسافة عمودية	العزم
M L^2 T^-2	J = N m kg m^2/s^2	جول = نيوتن متر كيلوجرام متر/ثانية تربيع × متر	قوة × مسافة تأثير القوة	الشغل
			الفرق في الطاقة = الشغل	الطاقة
M L^2 T^-3	W =J/s Kg m^2/s^3	واط = نيوتن متر/ ثانية كيلوجرام متر/ثانية تربيع×متر÷ ثانية	شغل ÷ زمن	القدرة
M L^-1 T^-2	Pa = N/m^2 kg /m s^2	باسكال = نيوتن / متر مربع كيلوجرام متر/ثانية تربيع ÷ متر مربع	قوة ÷ مساحة	الضغط
			القوة المؤثرة على وحدة المساحات	الإجهاد
-	-	-	طول القطاع÷ نصف القطر	الزاوية
T^-1	1/s	زاوية محيطية/ ثانية	زاوية ÷ زمن	السرعة الزاوية
M L^2 T^-3	N m/s kg m^2/s^3	نيوتن متر / زمن	عزم × سرعة زاوية	القدرة الدورانية

* أبعاد الوحدات لا تعتمد على نوع الوحدات المستخدمة

M = كتلة Mass

L = طول Length

T= زمن Time

تعريف الكميات الفيزيائية

الوحدة		التعريف	الكمية
كجم	kg	مقدار المادة التي يحتويها الجسم	الكتلة Mass
م/ث	m/s	المسافة المقطوعة في وحدة الزمن, عدد المترات المقطوعة في وحدة الزمن.	السرعة Velocity
م/ث^2	m/s^2	مقدار تغير السرعة بالنسبة لوحدة الزمن (متر/ث كل ثانية)	العجلة Acceleration
نيوتن ن	N	تقاس القوة بحاصل ضرب كتلة الجسم في معدل تغيير سرعته (العجلة) نتيجة القوة المؤثرة	القوة Force
		مقدار قوة جذب الأرض لكتلة الجسم, وتساوي كتلة الجسم مضروبة في عجلة الجاذبية الأرضية (معدل زيادة سرعة الجسم نتيجة قوة جذب الأرض)	الوزن Weight
جول	J	يقاس الشغل بمقدار القوة مضروبة في المسافة المقطوعة في اتجاه القوة	الشغل Work
		تقاس الطاقة بمقدرتها على بذل الشغل (طاقة الوضع, طاقة الحركة,....)	الطاقة Energy
وات	W	معدل بذل الشغل (مقدار الشغل المبذول خلال وحدة الزمن)	القدرة Power
ن م	N m	القوة مضروبة في المسافة العمودية على القوة وتؤدي إلى  عزم دوران أو عزم لي Torque (T) أو عزم انحناء Moment (M)	العزم Torque, Moment
م/ث^2	m/s^2	هي معدل زيادة السرعة نتيجة جذب الكرة الأرضية للجسم, وهي العجلة المتولدة نتيجة السقوط الحر للجسم. وهي متساوية لجميع الأجسام بغض النظر عن كتلة الجسم. والقيمة القياسية لها  9.80665 متر/ث^2 = (9.81)	عجلة الجاذبية الأرضية gravitational acceleration (g)
نيوتن ن	N	وزن 1 كيلوجرام هو مقدار قوة جذب الأرض لكتلة 1 كيلوجرام, هذه القوة تساوي كتلة 1 كجم مضروبة في عجلة الجاذبية الأرضية: وزن 1 كجم = 1 × 9.81 = 9.81 نيوتن ≈ 10 نيوتن 1 نيوتن ≈ وزن كتلة مقدارها حوالي 0.100 كجم	وزن الكليوجرام weight of a Kilogram

وحدة (القوة- الشغل- القدرة)

1 واط (قدرة)	1 جول (شغل)	1 نيوتن (قوة)
1 واط = نيوتن متر/ثانية 1 W = 1 J/s	1 جول = 1 نيوتن متر 1 J = 1 N m	1 نيوتن = وزن 1/9.81 كجم 1 N = (1 kg/9.81) g
هو القدرة لرفع كتلة مقدارها 101.94  جرام ضد عجلة الجاذبية الأرضية (بذل قوة مقدارها 1 نيوتن)  لمسافة 1 متر (عمل شغل مقداره 1 جول) خلال 1 ثانية = 1 واط	هو الشغل المطلوب لرفع كتلة مقدارها 101.94 جرام ضد عجلة الجاذبية الأرضية (قوة مقدارها 1 نيوتن) لمسافة 1 متر = 1 جول	هي القوة المطلوبة لحمل كتلة مقدارها (1÷ 9.81) × 1000 = 101.94 جرام = 1 نيوتن
1 واط (قدرة)	1 جول (شغل)
1 واط = نيوتن (متر/ثانية) 1 W = 1 N m/s	1 جول = 1 واط ثانية 1 J = 1 W s
هو القدرة على رفع كتلة مقدارها 101.94 جرام ضد عجلة الجاذبية الأرضية (بذل قوة مقدارها 1 نيوتن) بسرعة مقدارها 1 متر/ث = 1 واط	هي الشغل المطلوب لإنتاج 1 واط من القدرة لمدة 1 ثانية

وحدة (الشغل- القدرة) الكهربائية

1 واط (قدرة كهربائية)	1 جول (شغل/ طاقة كهربائية)
1 واط = 1 فولت أمبير 1 W = 1 A V    1 W  = 1 V^2/Ω = 1 A^2 Ω	1 جول = 1 أمبير أوم/ثانية 1 J = 1 W s = 1 A^2 Ω s
هو معدل الشغل المبذول لإمرار تيار كهربائي مقداره 1 أمبير ليمر من خلال فرق جهد مقداره 1 فولت	هو الشغل المطلوب لإمرار تيار كهربائي مقداره 1 أمبير خلال مقاومة مقدارها 1 أوم لمدة 1 ثانية

مواقع ذات علاقة:

https://en.wikipedia.org/wiki/Physical_quantity

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_physical_quantities

https://en.wikipedia.org/wiki/System_of_measurement

http://thecartech.com/subjects/auto_eng/Physical%20Quantities.htm

http://thecartech.com/subjects/Physics/Vector_quantities2.htm

http://thecartech.com/subjects/Physics/Phyiscs_116/Electric_quantities.htm

http://thecartech.com/subjects/Physics/Phyiscs_116/ELectric_Formulas.htm