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, | 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.