طبيعة العلوم (معايير القياس) — The Nature of Science (Measurement Standards)

📏

كيف نقيس العالم بدقة، ولماذا نحتاج إلى وحدات ومعايير مشتركة؟How do we measure the world accurately, and why do we need shared units and standards?

7وحدات أساسية في النظام الدوليbase units in the SI

1960سنة ابتكار النظام الدولي (SI)the year the SI was introduced

10أساس التحويل بين الوحداتthe base for converting between units

خريطة الدرسLesson map

الوحدات والمعاييرUnits and standards
النظام الدولي للوحدات والبادئاتThe SI and prefixes
التحويل بين الوحداتConverting between units
قياس الطولMeasuring length
قياس الحجمMeasuring volume
قياس الكتلة والكثافةMeasuring mass and density
قياس الزمن ودرجة الحرارةMeasuring time and temperature
مراجعة الدرس وامتحان من 20 سؤالًاLesson review and a 20-question exam

١. الوحدات والمعايير1. Units and Standards

❓

السؤال المحوريGuiding questionما الوحدات المستخدمة عند قياس الطول والحجم والكتلة والكثافة والزمن ودرجة الحرارة؟Which units are used to measure length, volume, mass, density, time and temperature?

تخيّل أنك طلبت من صديقك أن يحضر لك قطعة خشب "طولها 5"؛ فهل يقصد 5 سنتيمترات أم 5 أمتار؟ لا يكون للقياس معنى إلا إذا ارتبط بوحدة. والمعيار هو قيمة ثابتة ومعروفة ومقبولة من الجميع تُستخدم أساسًا للمقارنة.Imagine asking a friend for a piece of wood that is "5 long". Do you mean 5 centimeters or 5 meters? A measurement only has meaning when it is linked to a unit. A standard is a fixed, known value accepted by everyone and used as the basis for comparison.

🏛️

القياس في العصور القديمةMeasurement in ancient timesكانت بعض القياسات القديمة تعتمد على أجزاء من جسم الإنسان؛ فكان طول الذراع (الكوع) وحدة لقياس الطول، ويُقاس من الكوع حتى طرف الإصبع الأوسط، والشبر والقدم. لكن هذه الوحدات تختلف من شخص إلى آخر، ولذلك احتاج الناس إلى معايير ثابتة تجعل القياس واحدًا في كل مكان.Some ancient measurements used parts of the human body: the length of the forearm (cubit), measured from the elbow to the tip of the middle finger, the span and the foot. But these units differ from person to person, so people needed fixed standards that make measurement the same everywhere.

نشاط: قِس طاولة الصف بالشبر!Activity: measure the classroom table with a span!

طول الطاولة الحقيقي 120 cm. اختر من يقيسها بشبره وراقب النتيجة.The table's real length is 120 cm. Choose who measures it with their span and watch the result.

اختر شخصًا…Choose a person…

سؤال ١Question 1

القيمة الثابتة والمعروفة والمقبولة التي تُستخدم أساسًا للمقارنة تسمى:The fixed, known and accepted value used as a basis for comparison is called:

التقديرAn estimate

المعيارA standard

الفرضيةA hypothesis

المتغيرA variable

✅ المعيار يجعل القياس واحدًا عند الجميع.✅ A standard makes measurement the same for everyone.

سؤال ٢Question 2

لماذا لم تعد وحدات مثل الشبر والذراع مناسبة للعلماء؟Why are units such as the span and the cubit no longer suitable for scientists?

لأنها كبيرة جدًاBecause they are too large

لأنها صعبة الحفظBecause they are hard to memorize

لأنها تختلف من شخص إلى آخرBecause they differ from person to person

لأنها حديثةBecause they are modern

✅ أطوال أجزاء الجسم تختلف، فتختلف القياسات.✅ Body lengths differ, so measurements differ.

سؤال ٣Question 3

القياس لا يكون له معنى إلا إذا ارتبط بـ:A measurement only has meaning when it is linked to:

لونA color

وحدةA unit

رسم بيانيA graph

ساعةA clock

✅ الرقم وحده لا يكفي؛ يجب ذكر الوحدة.✅ A number alone is not enough; the unit must be stated.

٢. النظام الدولي للوحدات والبادئات2. The SI and Prefixes

في عام 1960 تم ابتكار نسخة محسّنة من النظام المتري، ويُختصر هذا النظام عادةً بالرمز SI المشتق من المصطلح الفرنسي Le Système International d'Unités. واليوم يتفق العلماء في جميع أنحاء العالم على استخدام هذا النظام.In 1960 an improved version of the metric system was introduced. It is usually abbreviated SI, from the French Le Système International d'Unités. Today scientists around the world agree to use it.

تعتمد وحدات النظام الدولي على ثوابت فيزيائية لا تتغير؛ فمثلًا يساوي المتر المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ خلال 1/299,792,458 من الثانية، وتُعرَّف الثانية بالاعتماد على 9,192,631,770 دورة من الإشعاع الصادر عن ذرة السيزيوم-133. وأُعيد مؤخرًا تعريف الكيلوجرام بالاعتماد على ثابت بلانك، بعد أن كان يُعرّف بأسطوانة معدنية محفوظة في فرنسا.SI units are based on physical constants that do not change. For example, the metre is the distance light travels in a vacuum in 1/299,792,458 of a second, and the second is defined using 9,192,631,770 cycles of radiation from the caesium-133 atom. The kilogram was recently redefined using Planck's constant, instead of a metal cylinder kept in France.

الوحدة الأساسيةBase unit وحدة قياس مستقلة تعتمد على ثابت فيزيائي. ويوجد في النظام الدولي سبع وحدات أساسية، وجميع الوحدات الأخرى مشتقة منها.is an independent unit of measurement based on a physical constant. The SI has seven base units, and all other units are derived from them.

📋 الجدول 2: الوحدات الأساسية في النظام الدوليTable 2: The SI base units

الكمية المقيسةQuantity	الوحدةUnit	الرمزSymbol
الطولLength	مترmetre	m
الكتلةMass	كيلوجرامkilogram	kg
الزمنTime	ثانيةsecond	s
التيار الكهربائيElectric current	أمبيرampere	A
درجة الحرارةTemperature	كلفنkelvin	K
كمية المادةAmount of substance	مولmole	mol
شدة الإضاءةLuminous intensity	شمعة (كانديلا)candela	cd

🧩

الوحدات المشتقةDerived unitsوحدة مشتقة تُحصل بدمج وحدات أساسية مختلفة؛ مثل وحدة الكثافة g/cm³ (كتلة ÷ حجم)، ووحدة الحجم m³، ووحدة السرعة m/s.A derived unit is obtained by combining different base units, for example the density unit g/cm³ (mass ÷ volume), the volume unit m³, and the speed unit m/s.

البادئات:Prefixes: يسهل استخدام النظام الدولي لأنه يعتمد على مضاعفات العشرة؛ فالبادئة كيلو تعني 1000، وديسي تعني عُشر، والمليجرام يساوي جزءًا من ألف من الجرام.The SI is easy to use because it is based on powers of ten. The prefix kilo means 1000, deci means one tenth, and a milligram is one thousandth of a gram.

نشاط ١: سُلّم البادئات (الجدول 3)Activity 1: the prefix ladder (Table 3)

كل بادئة تمثل قوة من العشرة. اختر بادئة لترى كم تساوي من المتر.Each prefix is a power of ten. Choose a prefix to see how many of it make one metre.

اختر بادئةChoose a prefix:

نشاط ٢: طابِق الكمية بوحدتهاActivity 2: match each quantity with its unit

سؤال ١Question 1

الوحدة الأساسية للكتلة في النظام الدولي هي:The SI base unit of mass is:

الجرامThe gram

الكيلوجرامThe kilogram

الرطلThe pound

الطنThe tonne

✅ الكيلوجرام kg هو الوحدة الأساسية للكتلة.✅ The kilogram (kg) is the base unit of mass.

سؤال ٢Question 2

البادئة «سنتي» تعني:The prefix "centi" means:

10001000

0.10.1

0.010.01

0.0010.001

✅ السنتي = جزء من مئة.✅ Centi = one hundredth.

سؤال ٣Question 3

عدد الوحدات الأساسية في النظام الدولي:The number of SI base units is:

خمسFive

سبعSeven

عشرTen

ثلاثThree

✅ سبع وحدات أساسية كما في الجدول 2.✅ Seven base units, as in Table 2.

٣. التحويل بين الوحدات3. Converting Between Units

يمكن التحويل بين الوحدات باستخدام معامل التحويل: وهو نسبة تساوي 1. فمثلًا نعلم أن 1 L = 1000 mL، وإذا قسمنا طرفي هذه المعادلة على 1 L نحصل على معامل تحويل يساوي 1.Units can be converted using a conversion factor: a ratio equal to 1. For example, we know that 1 L = 1000 mL; dividing both sides by 1 L gives a conversion factor equal to 1.

1000 mL1 L = 1

لتحويل الوحدات اضرب القيمة في معامل التحويل بحيث تكون الوحدة الجديدة في البسط والوحدة القديمة في المقام فتُحذف. مثال: تحويل 1.255 L إلى ملّيلترات:To convert units, multiply the value by the conversion factor so that the new unit is in the numerator and the old unit is in the denominator, so the old unit cancels. Example: converting 1.255 L to millilitres:

1.255 L × 1000 mL1 L = 1255 mL

🧮

مثال محلولWorked example

المسألة: مسطرة طولها 327.5 mm، ما طولها بالسنتيمتر؟Problem: a ruler is 327.5 mm long. What is its length in centimetres?
المعلوم: الطول بوحدة mm = 327.5، و10 mm = 1 cm.Given: length in mm = 327.5, and 10 mm = 1 cm.
الإعداد: الطول بالسنتيمتر = الطول بالمليمتر × 1 cm10 mmSetup: length in cm = length in mm × 1 cm10 mm
الحل: 327.5 mm × (1 cm / 10 mm) = 32.75 cmSolution: 327.5 mm × (1 cm / 10 mm) = 32.75 cm
التحقق: السنتيمتر أكبر من المليمتر، فيجب أن يكون العدد بالسنتيمتر أصغر بعشر مرات. ✔Check: a centimetre is larger than a millimetre, so the number in cm must be ten times smaller. ✔

نشاط: آلة التحويل خطوة بخطوةActivity: a step-by-step converter

→

✏️ مسائل تدريبيةPractice problems

1إذا كان طول قلم الرصاص 11 cm، فما طوله بالمليمتر؟If a pencil is 11 cm long, how long is it in millimetres?

11 cm × 10 mm1 cm = 110 mm

2تحليل: تهاجر بعض الطيور لمسافة 20,000 mi. إذا كان الميل يساوي 1.6 km، فما المسافة بالكيلومتر؟Analyze: some birds migrate 20,000 mi. If one mile equals 1.6 km, what is the distance in kilometres?

20,000 mi × 1.6 km1 mi = 32,000 km

سؤال ١Question 1

معامل التحويل نسبة تساوي:A conversion factor is a ratio equal to:

100

✅ لأن البسط والمقام يمثلان الكمية نفسها.✅ Because the numerator and denominator represent the same quantity.

سؤال ٢Question 2

2.5 L تساوي:2.5 L is equal to:

25 mL

250 mL

2500 mL

0.0025 mL

✅ 2.5 × 1000 = 2500 mL✅ 2.5 × 1000 = 2500 mL

سؤال ٣Question 3

عند التحويل نضع الوحدة الجديدة في:When converting, we place the new unit in the:

المقامDenominator

البسطNumerator

لا نكتبهاWe do not write it

الأسThe exponent

✅ الوحدة القديمة في المقام لتُحذف.✅ The old unit goes in the denominator so it cancels.

٤. قياس الطول4. Measuring Length

الطول في الدراسات العلمية يعني المسافة بين نقطتين. ويمكن أن تكون المسافة قطر ذرة أو المسافة من الأرض إلى القمر. والوحدة الأساسية للطول في النظام الدولي هي المتر (m)، ويعادل طول مضرب البيسبول تقريبًا مترًا واحدًا.In scientific work, length means the distance between two points. It can be the diameter of an atom or the distance from the Earth to the Moon. The SI base unit of length is the metre (m); a baseball bat is about one metre long.

🔬 قياسات صغيرة جدًاVery small lengths

المليمتر (mm) والميكرومتر (µm) والنانومتر (nm)، مثل سُمك العملة المعدنية أو قطر الخلية.Millimetre (mm), micrometre (µm) and nanometre (nm), such as the thickness of a coin or the diameter of a cell.

📏 قياسات يوميةEveryday lengths

السنتيمتر (cm) والمتر (m)، مثل طول القلم أو عرض الصف.Centimetre (cm) and metre (m), such as the length of a pen or the width of a classroom.

🛣️ مسافات كبيرةLarge distances

الكيلومتر (km)، مثل المسافة من منزلك إلى المدرسة.Kilometre (km), such as the distance from your home to school.

تجربة: اقرأ المسطرة بدقةExperiment: read the ruler precisely

اقرأ طول القلم بالسنتيمتر حتى أقرب جزء من عشرة (المليمتر)، واكتب إجابتك.Read the pen's length in centimetres to the nearest tenth (millimetre) and type your answer.

طول القلمPen length = cm إجابات صحيحةCorrect answers: 0

نشاط: المتر أم الياردة؟ (الشكل 10)Activity: metre or yard? (Figure 10)

المتر أطول قليلًا من الياردة؛ إذ إن 1 m ≈ 1.09 yd. حوّل عددًا من الياردات إلى أمتار:The metre is slightly longer than the yard, since 1 m ≈ 1.09 yd. Convert a number of yards to metres:

ياردة = yd = مترm

سؤال ١Question 1

الوحدة الأساسية للطول في النظام الدولي:The SI base unit of length is:

السنتيمترThe centimetre

المترThe metre

الكيلومترThe kilometre

الياردةThe yard

✅ المتر m.✅ The metre (m).

سؤال ٢Question 2

الوحدة المناسبة لقياس المسافة بين مدينتين:The most suitable unit for the distance between two cities is:

✅ المسافات الكبيرة تُقاس بالكيلومتر.✅ Large distances are measured in kilometres.

سؤال ٣Question 3

المتر مقارنة بالياردة:The metre compared with the yard is:

أقصر قليلًاSlightly shorter

أطول قليلًاSlightly longer

مساوٍ لهاEqual to it

ضعفهاTwice as long

✅ 1 m ≈ 1.09 yd✅ 1 m ≈ 1.09 yd

٥. قياس الحجم5. Measuring Volume

الحجم هو مقدار الحيز الذي يشغله الجسم. ولحساب حجم جسم منتظم الشكل (متوازي مستطيلات) نضرب الطول والعرض والارتفاع:Volume is the amount of space an object occupies. To find the volume of a regular object (a rectangular box), multiply its length, width and height:

V = l × w × h

فإذا كانت الأبعاد بالسنتيمتر يكون الحجم بوحدة السنتيمتر المكعب (cm³). أما حجم السوائل فيُقاس عادةً باللتر والمليلتر:If the dimensions are in centimetres, the volume is in cubic centimetres (cm³). Liquid volumes are usually measured in litres and millilitres:

1 mL = 1 cm³  |  1 L = 1000 mL = 1000 cm³ = 1 dm³

ولقياس حجم جسم غير منتظم الشكل (مثل حجر) نستخدم طريقة إزاحة الماء: حجم الجسم = حجم الماء بعد وضعه − حجم الماء قبله.To measure the volume of an irregular object (such as a stone), use the water displacement method: volume of the object = volume of water after adding it − volume of water before.

تجربة ١: احسب حجم الصندوقExperiment 1: calculate the box volume

الطول lLength l: cm العرض wWidth w: cm الارتفاع hHeight h: cm

تجربة ٢: إزاحة الماء في المخبار المدرجExperiment 2: water displacement in a graduated cylinder

🔗

الربط مع الرياضياتLink to mathematicsحجم الأسطوانة πr²h، وحجم الكرة (4/3)πr³، وحجم المخروط (1/3)πr²h.The volume of a cylinder is πr²h, of a sphere is (4/3)πr³, and of a cone is (1/3)πr²h.

سؤال ١Question 1

1 mL يساوي:1 mL equals:

1 cm³

10 cm³

1 m³

1 L

✅ المليلتر والسنتيمتر المكعب متساويان.✅ A millilitre and a cubic centimetre are equal.

سؤال ٢Question 2

حجم صندوق أبعاده 2 cm و3 cm و4 cm:The volume of a box measuring 2 cm, 3 cm and 4 cm is:

9 cm³

24 cm³

12 cm³

20 cm³

✅ 2 × 3 × 4 = 24 cm³✅ 2 × 3 × 4 = 24 cm³

سؤال ٣Question 3

يُقاس حجم حجر غير منتظم الشكل بطريقة:The volume of an irregular stone is measured by:

المسطرةA ruler

إزاحة الماءWater displacement

الميزانA balance

الترمومترA thermometer

✅ فرق مستوى الماء في المخبار يساوي حجم الحجر.✅ The change in water level equals the stone's volume.

٦. قياس الكتلة والكثافة6. Measuring Mass and Density

المادة هي أي شيء يشغل حيزًا وله كتلة. والكتلة هي مقدار المادة في الجسم، ووحدتها في النظام الدولي الكيلوجرام (kg)، وتُقاس الكتل الصغيرة بالجرام (g). فمثلًا تبلغ كتلة كرة تنس الطاولة نحو 2.5 g، وكرة البولينج نحو 5000 g.Matter is anything that takes up space and has mass. Mass is the amount of matter in an object; its SI unit is the kilogram (kg), and small masses are measured in grams (g). For example, a table tennis ball is about 2.5 g, and a bowling ball about 5000 g.

الكثافةDensity هي مقدار الكتلة لكل وحدة حجم من المادة. فمكعب الألومنيوم ومكعب الفضة لهما الحجم نفسه لكنهما يختلفان في الكتلة:is the mass per unit volume of a substance. An aluminium cube and a silver cube may have the same volume but different masses:

الكثافةDensity = الكتلةmassالحجمvolume    D = m / V

فإذا كانت كتلة جسم 10 g وحجمه 2 cm³ فإن كثافته 5 g/cm³.If an object has a mass of 10 g and a volume of 2 cm³, its density is 5 g/cm³.

📋 الجدول 4: كثافة بعض المواد عند 20°CTable 4: Densities of some substances at 20°C

المادةSubstance	الكثافة (g/cm³)Density (g/cm³)
الهيدروجينHydrogen	0.00009
الأكسجينOxygen	0.0014
الماءWater	1.0
الألومنيومAluminium	2.7
الحديدIron	7.9
الذهبGold	19.3

تجربة: كشف هوية المعدن المجهولExperiment: identify the unknown metal

لديك عينة معدنية مجهولة. قِس كتلتها وحجمها، ثم احسب كثافتها وحدّد نوعها من الجدول 4.You have an unknown metal sample. Measure its mass and volume, calculate its density, and identify it using Table 4.

الكثافةDensity = g/cm³ المادةSubstance:

✓تحقق من الكثافةCheck the density عينة كتلتها 158 g وحجمها 20.0 cm³؛ ما كثافتها؟A sample has a mass of 158 g and a volume of 20.0 cm³; what is its density?

D = 158 g ÷ 20.0 cm³ = 7.90 g/cm³

وهي تطابق كثافة الحديد في الجدول 4.This matches the density of iron in Table 4.

سؤال ١Question 1

الكثافة تساوي:Density equals:

الكتلة × الحجمMass × volume

الكتلة ÷ الحجمMass ÷ volume

الحجم ÷ الكتلةVolume ÷ mass

الكتلة + الحجمMass + volume

✅ D = m / V✅ D = m / V

سؤال ٢Question 2

كثافة جسم كتلته 10 g وحجمه 2 cm³:The density of an object with mass 10 g and volume 2 cm³ is:

20 g/cm³

5 g/cm³

12 g/cm³

0.2 g/cm³

✅ 10 ÷ 2 = 5✅ 10 ÷ 2 = 5

سؤال ٣Question 3

الوحدة المشتقة هي وحدة:A derived unit is a unit that:

تعتمد على ثابت فيزيائي واحدDepends on one physical constant

ناتجة عن دمج وحدات أساسية مختلفةIs produced by combining different base units

غير مستخدمةIs not used

قديمةIs old

✅ مثل g/cm³ وm/s.✅ For example g/cm³ and m/s.

٧. قياس الزمن ودرجة الحرارة7. Measuring Time and Temperature

الزمن هو الفترة الفاصلة بين حدثين، ووحدته في النظام الدولي الثانية (s)، وتُستخدم في المختبر ساعة الإيقاف لقياسه.Time is the interval between two events. Its SI unit is the second (s), and a stopwatch is used to measure it in the lab.

درجة الحرارة مقياس لمدى سخونة الجسم أو برودته. ويوضح الشكل 12 ثلاثة مقاييس لدرجة الحرارة:Temperature measures how hot or cold an object is. Figure 12 shows three temperature scales:

🌡️ الدرجة المئوية (°C)Celsius (°C)

يتجمد الماء عند 0°C ويغلي عند 100°C. متوسط حرارة جسم الإنسان 37°C.Water freezes at 0°C and boils at 100°C. Average body temperature is 37°C.

❄️ الكلفن (K)Kelvin (K)

وحدة درجة الحرارة في النظام الدولي. الصفر المطلق (0 K) هو أبرد درجة ممكنة، ويساوي 273 درجة مئوية تحت الصفر. يتجمد الماء عند 273 K ويغلي عند 373 K. ولا تُستخدم علامة الدرجة ° مع الكلفن.The SI unit of temperature. Absolute zero (0 K) is the coldest possible temperature, equal to 273 degrees Celsius below zero. Water freezes at 273 K and boils at 373 K. The degree sign ° is not used with kelvin.

🔥 الفهرنهايت (°F)Fahrenheit (°F)

الأكثر شيوعًا في الولايات المتحدة. يتجمد الماء عند 32°F ويغلي عند 212°F.The most common scale in the United States. Water freezes at 32°F and boils at 212°F.

K = °C + 273   |   °F = (9/5 × °C) + 32

تجربة: الموازين الثلاثة معًا (الشكل 12)Experiment: the three scales together (Figure 12)

⏱️

حقيقة طريفةInteresting factحاول الفرنسيون في القرن الثامن عشر تقسيم اليوم إلى 10 ساعات، والساعة إلى 100 دقيقة، لكن الفكرة لم تنجح لأن الناس اعتادوا على تقسيم اليوم إلى 24 ساعة.In the eighteenth century the French tried to divide the day into 10 hours, each hour into 100 minutes. The idea failed because people were used to a 24-hour day.

سؤال ١Question 1

وحدة درجة الحرارة في النظام الدولي:The SI unit of temperature is:

السلسيوسCelsius

الفهرنهايتFahrenheit

الكلفنKelvin

الجولJoule

✅ الكلفن K.✅ The kelvin (K).

سؤال ٢Question 2

يغلي الماء على مقياس كلفن عند:On the kelvin scale, water boils at:

100 K

273 K

373 K

212 K

✅ 100 + 273 = 373 K✅ 100 + 273 = 373 K

سؤال ٣Question 3

الصفر المطلق يساوي:Absolute zero equals:

0°C

273 درجة مئوية تحت الصفر273 degrees Celsius below zero

32°F

100 K

✅ 0 K تساوي تقريبًا −273°C.✅ 0 K is approximately −273°C.

📖 مراجعة الدرس📖 Lesson Review

📌

ملخص الدرسLesson summary

وُضع النظام الدولي للوحدات (SI) لتوفير معيار للقياس وتقليل الالتباس.The SI was created to provide a standard for measurement and reduce confusion.
تُستخدم معاملات التحويل لتغيير وحدة إلى أخرى، وتعتمد على نسبة تساوي 1.Conversion factors change one unit into another and are based on a ratio equal to 1.
يحدد نوع الجسم وحجمه الأداة والوحدة المناسبة لقياسه.The type and size of an object determine the appropriate tool and unit for measuring it.

1اشرح أهمية وجود معايير دائمة للقياس.Explain why permanent measurement standards are important.

لأنها تقدم قيمة ثابتة ومعروفة ومقبولة لوحدة أساسية؛ فيحصل الجميع في أنحاء العالم على النتيجة نفسها عند قياس الشيء نفسه، ويستطيع العلماء مقارنة نتائجهم وتكرار تجارب بعضهم دون التباس.Because they provide a fixed, known and accepted value for a base unit; everyone around the world gets the same result when measuring the same object, and scientists can compare results and repeat each other's experiments without confusion.

2رتّب القياسات التالية من الأصغر إلى الأكبر: الكيلومتر، والنانومتر، والسنتيمتر، والمتر، والميكرومتر.Order these lengths from smallest to largest: kilometre, nanometre, centimetre, metre, micrometre.

الترتيبOrder	الوحدةUnit	بالمترIn metres
1	nm	0.000 000 001
2	µm	0.000 001
3	cm	0.01
4	m	1
5	km	1,000

3اشرح لماذا تُعد الكثافة وحدة مشتقة.Explain why density is a derived unit.

لأن وحدتها g/cm³ ناتجة عن قسمة وحدة الكتلة (الجرام) على وحدة الحجم (الطول مكعبًا)، أي أنها تجمع وحدتين أساسيتين.Because its unit g/cm³ comes from dividing the unit of mass (gram) by the unit of volume (length cubed), so it combines two base units.

4الرياضيات في العلومMath in science حوّل 27°C إلى كلفن، و2 g إلى ملّيجرام، و3 m إلى ديسيمتر.Convert 27°C to kelvin, 2 g to milligrams, and 3 m to decimetres.

K = 27 + 273 = 300 K

2 g × 1000 mg1 g = 2,000 mg

3 m × 10 dm1 m = 30 dm

5الرياضيات في العلومMath in science عينة كتلتها 158 g وحجمها 20.0 mL. استخدم الجدول 4 لتحديد المعدن.A sample has a mass of 158 g and a volume of 20.0 mL. Use Table 4 to identify the metal.

D = 158.0 g / 20.0 mL = 7.90 g/mL

وبما أن 1 mL = 1 cm³ فالكثافة 7.90 g/cm³، وهي كثافة الحديد.Since 1 mL = 1 cm³, the density is 7.90 g/cm³, which is the density of iron.

6الشكل 12: ما درجة غليان الماء على المقاييس الثلاثة؟Figure 12: what is the boiling point of water on the three scales?

373 K و100°C و212°F.373 K, 100°C and 212°F.

🧪 اختبر نفسك: امتحان من 20 سؤالاً

🧪 Test Yourself: a 20-Question Exam

أنهِ الدرس بالاختبار التفاعلي التالي، وأسئلته تجمع بين الفهم وقراءة البيانات والحساب.

Finish with the interactive exam below: its questions mix understanding, data reading, and calculation.

📏 طبيعة العلوم (معايير القياس)

١. الوحدات والمعايير1. Units and Standards

نشاط: قِس طاولة الصف بالشبر!Activity: measure the classroom table with a span!

٢. النظام الدولي للوحدات والبادئات2. The SI and Prefixes

📋 الجدول 2: الوحدات الأساسية في النظام الدوليTable 2: The SI base units

نشاط ١: سُلّم البادئات (الجدول 3)Activity 1: the prefix ladder (Table 3)

نشاط ٢: طابِق الكمية بوحدتهاActivity 2: match each quantity with its unit

٣. التحويل بين الوحدات3. Converting Between Units

نشاط: آلة التحويل خطوة بخطوةActivity: a step-by-step converter

✏️ مسائل تدريبيةPractice problems

٤. قياس الطول4. Measuring Length

🔬 قياسات صغيرة جدًاVery small lengths

📏 قياسات يوميةEveryday lengths

🛣️ مسافات كبيرةLarge distances

تجربة: اقرأ المسطرة بدقةExperiment: read the ruler precisely

نشاط: المتر أم الياردة؟ (الشكل 10)Activity: metre or yard? (Figure 10)

٥. قياس الحجم5. Measuring Volume

تجربة ١: احسب حجم الصندوقExperiment 1: calculate the box volume

تجربة ٢: إزاحة الماء في المخبار المدرجExperiment 2: water displacement in a graduated cylinder

٦. قياس الكتلة والكثافة6. Measuring Mass and Density

📋 الجدول 4: كثافة بعض المواد عند 20°CTable 4: Densities of some substances at 20°C

تجربة: كشف هوية المعدن المجهولExperiment: identify the unknown metal

٧. قياس الزمن ودرجة الحرارة7. Measuring Time and Temperature

🌡️ الدرجة المئوية (°C)Celsius (°C)

❄️ الكلفن (K)Kelvin (K)

🔥 الفهرنهايت (°F)Fahrenheit (°F)

تجربة: الموازين الثلاثة معًا (الشكل 12)Experiment: the three scales together (Figure 12)

📖 مراجعة الدرس📖 Lesson Review

🧪 اختبر نفسك: امتحان من 20 سؤالاً

🧪 Test Yourself: a 20-Question Exam

اختبار طبيعة العلوم (معايير القياس) The Nature of Science Quiz

نتيجة الاختبار Quiz Results