1.12
يمكن التعبير عن جميع الكميات المادية إما باستخدام الكميات الأساسية أو الكميات المشتقة ويتم تمثيل كل كمية برمز يحدد أبعادها.
على سبيل المثال ، يتم تعريف سرعة السيارة على أنها المسافة مقسومة على الوقت. يقابل مصطلح المسافة طول الكمية ، ويدل عليه ب L والوقت ب T.
ومن ثم، يمكننا كتابة بعد سرعة الكمية، مثل L مقسوما على T أو LT أس سالب واحد.
لكي تكون المعادلة صحيحة من حيث الأبعاد ، يجب أن تلتزم بقاعدتين. أولا ، يجب أن يكون للتعبيرات الموجودة على كل جانب من جوانب المساواة في المعادلة نفس الأبعاد.
ثانيا ، يجب أن تكون الدوال الرياضية القياسية في المعادلات عديمة الأبعاد
على سبيل المثال، نعلم أن بعد الحجم هو L تكعيب. الآن ، ضع في اعتبارك أسطوانة نصف قطرها r وارتفاعها h.
نحن نعلم أن حجم الأسطوانة هو π r squared h. المصطلح π ثابت، وهو كمية بلا أبعاد. يتوافق المصطلح r مع طول الكمية، ويمكننا كتابة أبعاده ك L تربيع، والمصطلح h يتوافق أيضا مع طول الكمية، وهو ما يعطي بعد حجم الأسطوانة L مكعبا. ومن ثم ، فإن المعادلة صحيحة من حيث الأبعاد.
طالما أننا نعرف أبعاد الكميات الفيزيائية الفردية التي تظهر في المعادلة ، يمكننا التحقق لمعرفة ما إذا كانت المعادلة متناسقة الأبعاد.
تطبيق آخر لتحليل الأبعاد هو تذكر المعادلة. على سبيل المثال ، لنفترض أنك لا تتذكر ما إذا كانت السرعة تساوي الوقت مقسوما على المسافة أو المسافة مقسومة على الوقت.
أبعاد الوقت والمسافة والسرعة هي T و L و LT أس سالب واحد على التوالي. بتقليل المعادلتين إلى وحدتهما الأساسية على كل جانب من جوانب المعادلة، نحصل على السرعة تساوي المسافة مقسومة على الوقت.
يعد مفهوم البُعد مهمًا لأن كل معادلة رياضية تربط الكميات الفيزيائية يجب أن تكون متسقة بُعدياً ، مما يعني أن المعادلات الرياضية يجب أن تستوفي القاعدتين…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.