Fundamentālie vs atvasinātie daudzumi
Eksperimentēšana ir fizikas un citu fizisko zinātņu pamataspekts. Ar veikto eksperimentu palīdzību teorijas un citas hipotēzes pārbauda un apstiprina kā zinātnisku patiesību. Mērījumi ir neatņemama eksperimentu sastāvdaļa, kur dažādu fizisko lielumu lielumi un attiecības tiek izmantoti, lai pārbaudītu pārbaudītās teorijas vai hipotēzes patiesumu.
Ir ļoti izplatīts fizisko lielumu kopums, ko bieži mēra fizikā. Šie daudzumi pēc vienošanās tiek uzskatīti par pamata lielumiem. Izmantojot šo lielumu mērījumus un attiecības starp tiem, var iegūt citus fiziskos lielumus. Šie lielumi ir pazīstami kā atvasinātie fiziskie lielumi.
Fundamentālie daudzumi
Katrā vienību sistēmā ir definēts pamatvienību kopums, un attiecīgos fiziskos lielumus sauc par pamata lielumiem. Pamata vienības tiek noteiktas neatkarīgi, un bieži vien lielumi ir tieši izmērāmi fiziskajā sistēmā.
Parasti vienību sistēmai nepieciešamas trīs mehāniskās vienības (masa, garums un laiks). Nepieciešama arī viena elektriskā vienība. Lai arī var pietikt ar iepriekš minēto vienību kopumu, ērtības labad dažas citas fiziskās vienības tiek uzskatītas par būtiskām. cgs (centimetrs-grams-sekunde), mks (metrs-kilograms sekunde) un fps (pēdas-mārciņa-sekunde) ir agrāk izmantotas sistēmas ar pamata vienībām.
SI vienību sistēma ir aizstājusi daudz vecāko vienību sistēmu. SI mērvienību sistēmā pēc definīcijas septiņi fizikālie lielumi tiek uzskatīti par pamata fizikālajiem lielumiem un to mērvienības par pamata fiziskajām vienībām.
Daudzums
Vienība
Simbols
Izmēri
Garums
Skaitītājs
m
L
Mise
Kilograms
Kilograms
M
Laiks
Sekundes
T
Elektriskā strāva
Ampērs
A
Termodinamiskā temp.
Kelvins
K
Vielas daudzums
Kurmis
mol
Gaismas intensitāte
Candela
cd
Atvasinātie daudzumi
Atvasinātos lielumus veido pamatvienību spēku reizinājums. Citiem vārdiem sakot, šos lielumus var iegūt, izmantojot pamatvienības. Šīs vienības nav definētas neatkarīgi; tie ir atkarīgi no citu vienību definīcijas. Daudzumus, kas piesaistīti atvasinātām vienībām, sauc par atvasinātajiem lielumiem.
Piemēram, ņemiet vērā ātruma vektora daudzumu. Mērot objekta nobraukto attālumu un patērēto laiku, var noteikt objekta vidējo ātrumu. Tāpēc ātrums ir atvasināts lielums. Elektriskais lādiņš ir arī atvasināts lielums, kur to dod strāvas plūsmas un patērētā laika reizinājums. Katram atvasinātajam daudzumam ir atvasinātas vienības. Var veidot atvasinātus daudzumus.
Fiziskais daudzums
Vienība
Simbols
plaknes leņķis
Radiāns (a)
rad
-
m · m -1 = 1 (b)
vienmērīgs leņķis
Steradiāņu (a)
sr (c)
-
m 2 · m -2 = 1 (b)
biežums
Hercs
Hz
-
s -1
spēks
Ņūtons
N
-
m · kg · s -2
spiediens, stress
Paskāls
Pa
N / m 2
m -1 · kg · s -2
enerģija, darbs, siltuma daudzums
Džouls
Dž
N · m
m 2 · kg · s -2
jauda, starojuma plūsma
Vats
W
J / s
m 2 · kg · s -3
elektriskā lādiņa, elektroenerģijas daudzums
Kulons
C
-
A · s
elektriskā potenciāla starpība, elektromotora spēks
Volt
V
W / A
m 2 · kg · s -3 · A -1
kapacitāte
Farada
F
C / V
m -2 · kg -1 · s 4 · A 2
elektriskā pretestība
Ohm
V / A
m 2 · kg · s -3 · A -2
elektrovadītspēja
Siemens
A / V
m -2 · kg -1 · s 3 · A 2
magnētiskā plūsma
Vēbers
Wb
V · s
m 2 · kg · s -2 · A -1
magnētiskās plūsmas blīvums
Tesla
T
Wb / m 2
kg · s -2 · A -1
induktivitāte
Henrijs
H
Wb / A
m 2 · kg · s -2 · A -2
Celsija temperatūra
Grāds pēc Celsija
° C
-
K
gaismas plūsma
Lūmenu
lm
cd · sr (c)
m 2 · m -2 · cd = cd
apgaismojums
Lukss
lx
lm / m 2
m 2 · m -4 · cd = m -2 · cd
aktivitāte (radionuklīda)
Bekerels
Bq
-
s -1
absorbētā deva, specifiskā enerģija (piešķirta), kerma
Pelēks
Gy
J / kg
m 2 · s -2
devas ekvivalents (d)
Zīverts
Sv
J / kg
m 2 · s -2
katalītiskā aktivitāte
Katal
kat
s -1 · mol
Kāda ir atšķirība starp pamata un atvasinātajiem daudzumiem?
• Pamata lielumi ir vienības sistēmas bāzes lielumi, un tie tiek noteikti neatkarīgi no citiem lielumiem.
• Atvasinātie lielumi ir balstīti uz pamat lielumiem, un tos var norādīt kā pamat lielumus.
• SI vienībās atvasinātajām vienībām bieži piešķir tādu cilvēku vārdus kā Ņūtons un Džouls.