1. Units and measurements
PHYS 101

2. Units(الوحدات ), Standards(المعايير), and the SI System(نظام SI)
Contents
Significant Figures(الارقام المعنوية )
Uncertainty((عدم اليقين
Scientific Notation (الرموز العلمية )
Units(الوحدات ), Standards(المعايير), and the SI System(نظام SI)
Converting Units(تحويل الوحدات)
Converting Units

3. Significant Figures((الأرقام المعنوية
Measured numbers
تقديري ))الأرقام المقاسة
correct numbers
موكدة ))الأرقام صحيحة
)بالقياس measure)
)غير دقيقة وغير مضبوطةUncertainty)
عدم يقين وعدم التاكد
EX:
20.1cm < cm < cm
بالعد))Counting
20.1 , 20.10
دقيقة ومضبوطة ))certainty

4. The number of significant figures(عدد الأرقام المعنوية ):
is the number of reliably known digits in a number.
هو عدد الأرقام المعروفة والموثوقه في عدد
It is usually possible to tell the number of significant figures by the way the number is written:
فإنه عادة ما يكون من الممكن قول عدد من الأرقام المعنوية من خلال الطريقة تتم كتابة الرقم:
EX:
23.21 cm has four significant figures(أرقام معنوية )
0.062 cm has two significant figures(أرقام معنوية )
(the initial zeroes don’t count)( الاصفار الابتدائية لاتحسب ).

5. —it could have one or two significant figures
80 km is ambiguous( غامض )
—it could have one or two significant figures
فإنه يمكن أن يكون واحد أو اثنين من الأرقام الهامة
If it has three, it should be written 80.0 km
إذا كان لديه ثلاثة، فإنه ينبغي أن تكون مكتوبة 80.0 كم .

6. Rules for determining significant figures قواعد تحديد الأرقام المعنوية
1- All Figures except zero is a Significant
جميع الأرقام ماعدا الصفر معنوية
EX:
EX:
EX :
Figures are not significant
ارقام ليست معنوية
تحمل خانة فقط
Significant Figures
رقم معنوي

7. 2- Zeros between non-zero numbers are significant figures
الاصفار بين الارقام الغير صفرية تعتبر ارقام معنوية
يعني صفر بين ارقام معنوية يعتبر معنوي 4

8. االاصفار التي على يسار العدد وفيه الفاصلو ليست معنوية 0.001 1
Zeros on the left of the number and the decimal point is not a Significant
االاصفار التي على يسار العدد وفيه الفاصلو ليست معنوية
Zeros to the right of the Figures and the decimal point is Significant
الاصفار التي على يمين الرقم وفيه الفاصلة العشريه تعتبر معنويه
) Place holder
Significant Figures

9. 2.How many significant figures(الأرقام المعنوية) do each of the following numbers have:

10. الاصفار على يمين الرقم العشري ممكن تكون غير معنويه مثل 1000000
Zeros to the right of the decimal number as possible be non- Significant, such as
الاصفار على يمين الرقم العشري ممكن تكون غير معنويه مثل
Contains a significant number one
يحتوي على رقم معنوي واحد
Zeros to the right of the decimal number be as Significant as possible
الاصفار على يمين الرقم العشري ممكن تكون معنويه مثل
Has 8 significant figures
يحتوي على 8ارقام معنوية
بسبب وجود الفاصله او العلامة العشريه اصبح الرقم اكثر دقة
Because of the presence of a comma or decimal figure became more accurate

11. Rules of addition and subtraction of Significant Figures
قواعد عمليات الجمع والطرح للارقام المعنوية
There are 3 significant figures after the decimal point
توجد 3 ارقام معنوية بعد العلامة العشريه
1.367 +
13.2
14.567 =
14.6
There are a significant number after the decimal point
توجد رقم معنوي بعد العلامة العشرية
اذا نقرب الناتج بحيث يكون رقم واحد معنوي بعد العلامة العشرية مثل اقل واحد من المعطيات
The same thing applies to the subtraction
نفس الشي يطبق على الطرح
When adding or subtracting, the answer is no more accurate than the least accurate number used

12. Rules of multiplication and division of Significant Figures
قواعد عمليات الضرب والقسمة للأرقام المعنوية
the answer contains significant figures at least equal to the number given in the number of significant Figures
الجواب يحتوي على ارقام معنويه تساوي الرقم المعطى الاقل في عدد الارقام المعنويه
EX:
1.0/14.366=0.0696
=0.070 2 5 2

13. Example :
3.6 – 0.57 = = 3.0
= 6.93 = 6.9
= 8.53 = 9
النواتج في الطرح والجمع والضرب والقسمة
مثل المعطى الأقل في الأعداد ذات المعنى
Example
8.42 x 3.0 = = 25
6.00 / 2.0 = 3.0

14. 8. Add
لإضافة القيم مع الأرقام ذات المعنى ، يجب ضبط جميع القيم التي يمكن ان تضاف بحيث يكون الأس نفسه للجميع.
When adding, keep the least accurate value, and so keep to the “ones” place in the parentheses.
عند الضرب، وينبغي أن النتيجة يجب الحفاظ على اقل دقة قيمة ولذلك يجب وضع عدد مع أقل عدد من الأرقام المعنوية المستخدمة في حساب
نلاحظ الناتج يحتوي على عدد معنوي واحد مثل اقل معطى الذي يحتوي على عدد معنوي واحد

15. When multiplying, the result should have as many digits as
9- multiplying 2.079x 10² m by x 10ˉ¹, taking into account(حساب) significant figures .
significant figures= 4
significant figures= 2
significant figures= 2
When multiplying, the result should have as many digits as
the number with the least number of significant digits used in the calculation
عند الضرب ,يجب ان يمتلك الناتج اقل ارقام من الارقام المعنوية المستخدمة في الحساب

16. Rounding significant figures
تقريب الارقام المعنوية
Greater than 5 add one
اكبر من 5 نضيف واحد
To a thousand
To a hundred
الي مئة
14.94
14.936
الي الف

17. Calculators will not give you the right number of significant figures;
الآلات الحاسبة لا تعطيك العدد الصحيح من الأرقام المعنوية
they usually give too many(أنها عادة ما تعطي كثيرة جدا )
but sometimes give too few(لكن احيانا تعطي قليلة جدا )
(especially if there are trailing zeroes after a decimal point).
خاصة إذا كان هناك أصفار زائدة بعد الفاصلة العشرية.
shows the result of 2.0/3.0.
Figure 1-3. Caption: These two calculators show the wrong number of significant figures. In (a), 2.0 was divided by 3.0. The correct final result would be In (b), 2.5 was multiplied by 3.2.The correct result is 8.0.
shows the result of 2.5 x 3.2
The correct final result would be 0.67
The correct result is 8.0

18. Uncertainty((عدم اليقين
No measurement is exact; there is always some uncertainty due to limited instrument accuracy and difficulty reading results.
عدم دقة القياس، وهناك دائما بعض الشك وعدم اليقين بسبب محدودية دقة اداة القياس وصعوبة قراءة النتائج

19. Uncertainty(عدم اليقين)
8.7 or 8.9
The photograph to the left illustrates this – it would be difficult to measure the width of this board to better than a millimeter.
الصورة إلى اليسار يوضح أنه سيكون من الصعب قياس عرض اللوح بشكل افضل الا بالمليمتر

20. Estimated uncertainty is written with a ± sign;
مقدار عدم اليقين يكتب بعلامة ±
for example: 8.8 ± 0.1 cm
Percent uncertainty is the ratio of the uncertainty to the measured value, multiplied by 100:
نسبة عدم اليقين :هو نسبة عدم اليقين إلى القيمة المقاسة، مضروبا في 100

21. 6-what is the Percent uncertainty(نسبة عدم اليقين ) in the measurement 3.76 ± 0.25 m ?

22. ماهو نسبة عدم اليقين بمقياس ساعة اليد للتالي (5ث,50ث,5د)
7- time intervals measured with a stopwatch typically have an uncertainty of about 0.2 s
due to human reaction time at the start and stop moments .what is the percent uncertainty of a hand timed measurement of (a) 5s , (b) 50s ,(c)5 min?
فترات زمنية تقاس مع ساعة توقيت لها عدم يقين 0.2 نحو رد فعل توقف وبداية الاشخاص
ماهو نسبة عدم اليقين بمقياس ساعة اليد للتالي (5ث,50ث,5د)

23. Scientific Notation (الرموز العلمية )
Write numbers in “power of ten”.
كتابة الأرقام في ”قوى العشرة".
Examples: .
10+
10ˉ
Moving the decimal point to the left will be positive (+) power of ten
تتحرك الفاصلة الي اليسار سوف تكون قوى العشرة باشارة موجبة
Moving the decimal point to the right will be negative
(-) power of ten
تتحرك الفاصلة الي اليمين سوف تكون قوى العشرة باشارة سالبة
decimal point
الفاصلة (النقطة العشرية )
Right
Left
36900  3.69x104;
2.1x10-3

24. الفاصلة (النقطة العشرية )
3.Write the following numbers in powers of ten notation(رموز قوى العشرة ):
10ˉ
10+
decimal point
الفاصلة (النقطة العشرية )
Right
Left
عدد القوى = عدد الخانات التي تحركتها الفاصلة

25. اكتب ناتج الأرقام التالية بالكامل مع العدد الصحيح من الأصفار
4.Write out the following numbers in full with the correct number of zeros:
اكتب ناتج الأرقام التالية بالكامل مع العدد الصحيح من الأصفار

26. prefixes(بادئات ) giga =G= 10 Force = F= 9X10 N = 9GN kilo =k= 10³
length = L= 9X10³ m
= 9 km

27. هذه هي البادئات القياسية للإشارة لقوى العشرة 0
prefixes(بادئات )
These are the standard SI prefixes(بادئات ) for indicating(تشير) powers(قوى) of 10.
هذه هي البادئات القياسية للإشارة لقوى العشرة 0
Many are familiar((كثير منهم مألوف
Y, Z, E, h, d a, a, z,
and y are rarely used(نادرا ما تستخدم Y)

28. These are the standard SI prefixes for indicating powers of 10.

29. اكتبي التالي كأرقام كامله (عشريه) مع الوحدات القياسية
12.Write the following as full (decimal) numbers with standard units:
اكتبي التالي كأرقام كامله (عشريه) مع الوحدات القياسية

30. عبري عن التالي باستخدام البادئات جدول 2.4
13. Express the following using the prefixes of table 2.4:
عبري عن التالي باستخدام البادئات جدول 2.4

31. 1-5 Units(الوحدات ), Standards(المعايير), and the SI System(نظام SI)
Quantity الكمية
Unitالوحدة
Standardالمعايير ) )
Length الطول
Meterمتر
Length of the path traveled by light in 1/299,792,458 secondثانية) 1/299,792,458في (طول المسار الذي يقطعه الضوء
Time الوقت
Secondالثانية
Time required for 9,192,631,770 periods of radiation emitted by cesium atoms
لفترات الاشعاع المنبعث بواسطة ذرة السيزيوم 9,192,631,770 الوقت اللازم لـ
Massالكتلة
Kilogramالكيلوغرام
Platinum cylinder in International Bureau of Weights and Measures, Paris
اسطوانة البلاتين في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس، باريس

32. بعض أنواع الأطوال والمسافات وقيمها
Some typical length or distances (order of magnitude)
بعض أنواع الأطوال والمسافات وقيمها
Length(طول) (or Distanceمسافة )
Meters(متر) (approximateتقريبي )
Neutron or proton radius((نصف قطر النيوترون و البروتون
10-15 m
Atom) الذرات )
10-10 m
Virus(فيروس)
10-7 m
Sheet of paper (thickness) ورقة من صفيحة (سمكها )
10-4 m
Figure widthعرض صورة
10-2 m
Football field length طول مجال كرة القدم
102 m
Height of Everestارتفاع ايفرست) )
104 m
Earth diameter (الأرض بقطر)
107 m
Earth to Sun (من الأرض إلى الشمس )
1011 m
Earth to nearest star (الأرض إلى أقرب نجم )
1016 m
Earth to nearest galaxy(الأرض إلى أقرب مجرة )
1022 m
Earth to farthest galaxy visible (الأرض إلى أبعد مجرة مرئية)
1026 m

33. Time interval(الزمن المقطوع ) Seconds (approx) Objectالجسم
Kilogram (aprox)
Life time of very unstable subatomic particle
وقت حياة جسيم تحت ذري غير مستقر جدا
10-23
Electron الكترون
10-30
Life time of radioactive element
وقت حياة عنصر مشع
10-22 to 1028
Proton, neutron البروتون , النيترون
10-27
Life time of muon
10-6
DNA molecule (جزيء DNA)
10-17
Time between human heartbeat
الوقت بين نبضات القلب البشري
100
Bacterium جرثوم
10-15
One day (يوم واحد)
105
Mosquito بعوض
10-5
One year (سنة واحدة)
3x107
Plum خوخ
10-1
Human life span (عمر الإنسان)
2x109
Human بشري
102
Length of recorded history (طول التاريخ المسجل)
1011
Ship سفينة
108
Human on Earth (الإنسان على الأرض)
1014
Earth الكرة الأرضية
6x1024
Life on Earth (الحياة على الأرض)
1017
Sun الشمس
2x1030
Age of Universe (عمر الكون)
1018
Galaxy المجرة
1041

34. 1-5 Units
We will be working in the SI system, where the basic units are kilograms, meters, and seconds.
Other systems: cgs; units are grams, centimeters, and seconds.
British engineering system
Foot for length , pounds for force, and seconds for time .

35. Physical quantities can be divided into:
Base versus Derived Quantities
قاعدة مقابل الكميات المشتقة
Physical quantities can be divided into:
(الكميات الأساسية يمكن أن تنقسم إلى )
Based quantizes (كميات اساسية)
Derived quantities(كميات مشتقة) (operational definition)

36. 1-6 Converting Units(تحويل الوحدات)
Converting between metric units(التحويل بين الوحدات المترية )
, for example from kg to g, is easy
, as all it involves(تتضمن) is powers(قوى) of 10.
Kg g
x1000
1000 ÷
x1000 m km
1000 ÷
x100
m cm
100 ÷

37. Converting to and from British units is considerably more work
.(تحويل من وإلى الوحدات البريطانية هي تحتاج مزيد من العمل )
For example, given that
1 m = ft,.
1 in. = 2.54 cm x x ÷ ÷

38. 1 in. = 2.54 cm 1=2.54 cm/in 21.5 in cm 21.5in =(21.5 in)x(2.54cm)
Converting
(21.5 in (بضرب طرفي المعادلة في in

39. الحل بطريقه اخرى x ÷
Converting
Converting
21.5 in cm
in cm
x 2.54
÷ 2.54
45.6 cm ÷2.54= 21.5 in
21.5 in x2.54= 45.6cm

40. Cart length of 50 cm, Express this in inches?
Cart length of 89.7 in, Express this in cm ?

41. رقاقة من السيلكون مساحتها 1,25انش مربع ,عبري عنها بالسنتيمتر المربع
A silicon chip has an area of 1.25 square inches. Express this in square centimeters
رقاقة من السيلكون مساحتها 1,25انش مربع ,عبري عنها بالسنتيمتر المربع
1 in. = 2.54 cm
1 in²= (2.54)²cm²
1 in²= 6.45cm²
1=6.45 cm²/in²
1.25 in² cm²
1.25 in² =(1.25 in²)x(6.45 cm²)
1.25 in² =8.06cm²
الحل بالطريقة الأولى
Converting
(1.25 in ² بضرب طرفي المعادلة في(
in²

42. الحل بطريقه اخرى x ÷
Converting
Converting
21.5 in² cm²
in² cm²
x 6.45
÷ 6.45
138.7 cm ÷6.45= 21.5 in
21.5 in x6.45= 138.7cm

43. Cart Area of 50 cm ², Express this in in ²?
Cart Area length of 89.7 in², Express this in cm² ?

44. What is the elevation, in feet, of an elevation of 8000 m?
ماهوالارتفاع بالقدم على ارتفاع 8000متر ؟ x
1f=0.3048m ÷
h = 8000 m ÷ = ft

45. What is the elevation, in meter, of an elevation of 26246.71 ft ?
ماهو الارتفاع بالمتر على ارتفاع قدم ؟ x
1f=0.3048m ÷
h = ft x = 8000 m

46. Example: 11.3 cm x 6.8 cm =
77 cm ,
When multiplying or dividing, numbers the number used in the calculation with the……. significant figures.
1- fewest
When adding or subtracting, the answer is no more accurate than the……… accurate number used
1- least
The most common system of units in the world is the SI system
this 8611-m mountain is feet high