قياس حجم جسم صلب هو عملية أساسية في العديد من المجالات العلمية والصناعية. هناك عدة طرق يمكن استخدامها اعتماداً على شكل وشكل الجسم المعني. سنستعرض هنا بعض الطرق الأكثر شيوعاً وكفاءة لقياس أحجام الأجسام الصلبة بدقة.
- طريقة الإزاحة: تعتبر هذه الطريقة واحدة من أكثر الطرق دقة ولاتناسب فقط للأجسام ذات الشكل المنتظم مثل المكعبات والكرات وغيرها. تتضمن العملية وضع الجسم داخل وعاء مملوء بالماء وتسجيل مستوى المياه قبل وبعد إضافة الجسم. الفرق في مستويات الماء يساوي الحجم المنزاح للجسم وهو ما يعادل حجم الجسم نفسه. يُفضل هذا الأسلوب لأنه يستخدم الفيزياء الأساسية ولا يحتاج لأدوات متقدمة كثيراً.
- طريقة المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد: تعد تقنية التصوير الثلاثي الأبعاد المتقدم حالياً طريقة فعالة جداً لقياس الأحجام مع تقديم تفاصيل دقيقة حول سطح الجسم أيضاً. يتم التقاط صور متعددة لجوانب مختلفة من الجسم ومن ثم إعادة بناء صورة رقمية له باستخدام البرمجيات الخاصة. قد تكون هذه التقنية مكلفة نسبياً ولكنها توفر بيانات شاملة ومفصلة لاتتوافر بطرق أخرى.
- حساب الهندسة البسيطة: بالنسبة للأشكال الهندسية البسيطة كالأسطوانات والمكعبات والأهرامات، يمكن تحديد الحجم عبر تطبيق الصيغ الرياضية المناسبة لكل شكل هندسي. على سبيل المثال، لحساب حجم الاسطوانة نستخدم πr^2h بينما للمكعب V=a³ وألفتتاحية للهرم v=(lwh)/3 حيث l, w, h هي طول عرض وارتفاع الهرم على الترتيب.
- المقاييس الإلكترونية: تُعتبر أدوات قياس الحجم الرقمية مفيدة للغاية خاصة عند العمل مع أجسام صغيرة جدًا يصعب التعامل معها يدوياً. تحتوي تلك الأدوات عادة على كاميرا عالية الدقة تقوم بتصوير سطح الجسم وتحسب بعد ذلك حجمه. كما أنها غالباً ما توفر خيارات إضافية كالتخزين الرقمي للبيانات ومعالجتها بشكل آني مما يجعلها خياراً جذاباً لمختبرات البحث والاستخدام العملي الواسع الانتشار.
- المحاكاة الحاسوبية: رغم كونها أقل مباشرة مقارنة بالأساليب الأخرى إلا أنها تقدم حلولاً فريدة ودقيقة لأشكال غير اعتيادية وصعبة التحليل. تستخدم النماذج العددية والنظام الديناميكي للحوسبة لإعادة إنتاج سلوك جسيم ذو خواص محددة وبالتالي تقدير خصائص الجسيم الفعلي بما فيها وزنه وحجمه ضمن نطاق خطأ قابل للتحديد علمياً.
في الاستنتاج، اختيار طريقة القياس الأنسب يعتمد بدرجة كبيرة على نوع الجسم محل الدراسة وكذلك الغرض منه وما إذا كانت التفاصيل التفصيلية مطلوبة أم مجرد قيمة تقديرية عامة ستكون كافية لتحقيق هدف التجريب أو التجارة التجارية المرغوب فيه.