Rozdíl mezi základními a odvozenými veličinami

Základní vs odvozená množství
 

Experimentování je základním aspektem fyziky a dalších fyzikálních věd. Teorie a další hypotézy jsou ověřovány a stanoveny jako vědecká pravda pomocí experimentů. Měření jsou nedílnou součástí experimentů, kde se pro ověření pravdy testované teorie nebo hypotézy používají velikosti a vztahy mezi různými fyzickými veličinami..

Existuje velmi běžný soubor fyzických veličin, které se ve fyzice často měří. Tato množství jsou konvenčně považována za základní množství. Pomocí měření těchto veličin a vztahů mezi nimi lze odvodit další fyzikální veličiny. Tato množství jsou známa jako odvozená fyzikální množství.

Základní veličiny

V každém systému jednotek je definována sada základních jednotek a odpovídající fyzické veličiny se nazývají základní veličiny. Základní jednotky jsou definovány nezávisle a často jsou množství přímo měřitelná ve fyzickém systému.

Obecně systém jednotek vyžaduje tři mechanické jednotky (hmotnost, délka a čas). Vyžaduje se také jedna elektrická jednotka. I když výše uvedená množina jednotek může stačit, jen několik fyzických jednotek se považuje za základní. c.g.s (centimetr-gram-sekunda), m.k.s (metr-kilogram sekundy) a f.p.s (stopy-libra-sekunda) jsou dříve používané systémy se základními jednotkami.

Systém jednotek SI nahradil většinu starších systémů jednotek. V soustavě SI je definováno, že následujících sedm fyzických veličin je považováno za základní fyzikální veličiny a jejich jednotky jako základní fyzické veličiny. 

    Množství

    Jednotka

    Symbol

    Rozměry

    Délka

    Metr

m

L

    Hmotnost

    Kilogram

kg

M

    Čas

    Sekundy

s

T

    Elektrický proud

    Ampér

A

    Termodynamická teplota.

    Kelvine

K

    Množství látky

    Krtek

mol

    Svítivost

    Candela

CD

Odvozená množství

Odvozená množství jsou tvořena součinem schopností základních jednotek. Jinými slovy, tato množství lze odvodit pomocí základních jednotek. Tyto jednotky nejsou definovány nezávisle; závisí na definici jiných jednotek. Množství spojená s odvozenými jednotkami se nazývají odvozená množství.

Zvažte například vektorové množství rychlosti. Měřením vzdálenosti, kterou urazil objekt, a doby, kterou je potřeba, lze určit průměrnou rychlost objektu. Proto je rychlost odvozená veličina. Elektrický náboj je také odvozené množství, pokud je dáno součinem aktuálního toku a času. Každé odvozené množství má odvozené jednotky. Mohou být vytvořena odvozená množství. 

    Fyzické množství

    Jednotka

Symbol

    úhel roviny

    Radian (A)

rad

  -

m · m-1 = 1 (b)

    plný úhel

    Steradian (A)

sr (C)

  -

m2· M-2 = 1 (b)

    frekvence

    Hertz

Hz

  -

s-1

    platnost

    Newton

N

  -

m · kg · s-2

    tlak, stres

    Pascal

Pa

N / m2

m-1· Kg · s-2

    energie, práce, množství tepla  

    Joule

J

N · m

m2· Kg · s-2

    síla, sálavý tok

    Watt

W

J / s

m2· Kg · s-3

    elektrický náboj, množství elektřiny

    Coulomb

C

  -

Tak jako

    rozdíl elektrického potenciálu,
    elektromotorická síla

    Volt

PROTI

W / A

m2· Kg · s-3·A-1

    kapacita

    Farad

F

ŽIVOTOPIS

m-2·kg-1· S4·A2

    elektrický odpor

    Ohm

 

V / A

m2· Kg · s-3·A-2

    elektrická vodivost

    Siemens

S

A / V

m-2·kg-1· S3·A2

    magnetický tok

    Weber

Wb

V · s

m2· Kg · s-2·A-1

    hustota magnetického toku

    Tesla

T

Wb / m2

kg · s-2·A-1

    indukčnost

    Jindřich

H

Wb / A

m2· Kg · s-2·A-2

    Teplota ve stupních Celsia

    Stupeň Celsia

° C

  -

K

    světelný tok

    Lumen

lm

cd · sr (C)

m2· M-2· Cd = cd

    osvětlení

    Lux

lx

lm / m2

m2· M-4· Cd = m-2·CD

    aktivita (radionuklidu)

    Becquerel

Bq

  -

s-1

    absorbovaná dávka,

    měrná energie (udělována), kerma

    Šedá

Gy

J / kg

m2· S-2

    ekvivalent dávky (d)

    Sievert

Sv

J / kg

m2· S-2

    katalytická aktivita

    Katal

kat

 

s-1· Mol

Jaký je rozdíl mezi základními a odvozenými veličinami?

• Základní množství jsou základní množství jednotkového systému a jsou definována nezávisle na ostatních množstvích.

• Odvozená množství jsou založena na základních množstvích a mohou být uvedena jako základní množství.

• V jednotkách SI jsou odvozené jednotky často označovány jmény lidí jako Newton a Joule.