Temeljne vs izpeljane količine
Eksperimentiranje je osrednji vidik fizike in drugih fizikalnih ved. Teorije in druge hipoteze se z izvedenimi poskusi preverijo in vzpostavijo kot znanstvena resnica. Meritve so sestavni del poskusov, kjer se velikosti in razmerja med različnimi fizikalnimi veličinami uporabljajo za preverjanje resničnosti preizkušene teorije ali hipoteze.
Obstaja zelo pogost nabor fizikalnih veličin, ki jih v fiziki pogosto izmerijo. Te količine se po dogovoru štejejo za temeljne količine. Z uporabo meritev teh količin in razmerij med njimi lahko dobimo druge fizikalne veličine. Te količine so znane kot izpeljane fizikalne količine.
Temeljne količine
V vsakem sistemu enot je določen nabor osnovnih enot, ustrezne fizikalne veličine pa se imenujejo temeljne veličine. Temeljne enote so neodvisno določene in pogosto so količine neposredno izmerljive v fizičnem sistemu.
Na splošno sistem enot zahteva tri mehanske enote (maso, dolžino in čas). Potrebna je tudi ena električna enota. Čeprav lahko zgoraj nabor enot zadostuje, se za udobje malo drugih fizičnih enot šteje za temeljne. cgs (centimeter-gram-second), mks (meter-kilogram second) in fps (feet-funt-second) so bili prej uporabljeni sistemi s temeljnimi enotami.
Sistem enot SI je nadomestil večino starejših sistemov enot. V sistemu enot SI se po definiciji naslednjih sedem fizičnih količin štejejo za temeljne fizikalne veličine, njihove enote pa kot temeljne fizikalne enote.
Količina | Enota | Simbol | Mere |
Dolžina | Merilnik | m | L |
Maša | Kilogram | kg | M |
Čas | Sekunde | T | |
Električni tok | Ampère | A | |
Termodinamična temp. | Kelvin | K | |
Količina snovi | Krt | mol | |
Intenzivnost svetlobe | Candela | cd |
Izpeljane količine
Izpeljane količine nastanejo kot zmnožek moči temeljnih enot. Z drugimi besedami, te količine lahko dobimo z uporabo temeljnih enot. Te enote niso opredeljene samostojno; odvisne so od opredelitve drugih enot. Količine, priložene izpeljanim enotam, se imenujejo izpeljane količine.
Na primer, upoštevajte vektorsko količino hitrosti. Z merjenjem prevožene razdalje predmeta in potrebnega časa lahko določimo povprečno hitrost predmeta. Zato je hitrost izpeljana količina. Električni naboj je tudi izpeljana količina, kadar jo dobimo z zmnožkom trenutnega pretoka in porabljenega časa. Vsaka izpeljana količina ima izpeljane enote. Lahko nastanejo izpeljane količine.
Fizična količina | Enota | Simbol | ||
ravninski kot | Radian (a) | rad | - | m · m -1 = 1 (b) |
trden kot | Steradian (a) | sr (c) | - | m 2 · m -2 = 1 (b) |
frekvenca | Hertz | Hz | - | s -1 |
sila | Newton | N | - | m · kg · s -2 |
pritisk, stres | Pascal | Pa | N / m 2 | m -1 · kg · s -2 |
energije, dela, količine toplote | Joule | J | N · m | m 2 · kg · s -2 |
moč, sevalni tok | Watt |
W |
J / s | m 2 · kg · s -3 |
električni naboj, količina električne energije | Coulomb | C | - | A · s |
razlika električnega potenciala, elektromotorna sila | Volt | V | W / A | m 2 · kg · s -3 · A -1 |
kapacitivnost | Farad | F | C / V | m -2 · kg -1 · s 4 · A 2 |
električni upor | Ohm | V / A | m 2 · kg · s -3 · A -2 | |
električna prevodnost | Siemens | A / V | m -2 · kg -1 · s 3 · A 2 | |
magnetni tok | Weber | Wb | V · s | m 2 · kg · s -2 · A -1 |
gostota magnetnega pretoka | Tesla | T | Wb / m 2 | kg · s -2 · A -1 |
induktivnost | Henry | H | Wb / A | m 2 · kg · s -2 · A -2 |
Temperatura Celzija | Stopinja Celzija | ° C | - | K |
svetlobni tok | Lumen | lm | cd · sr (c) | m 2 · m -2 · cd = cd |
osvetljenost | Lux | lx |
lm / m 2 |
m 2 · m -4 · cd = m -2 · cd |
aktivnost (radionuklida) | Becquerel | Bq | - | s -1 |
absorbirani odmerek, specifična energija (prenesena), kerma | siva | Gy | J / kg | m 2 · s -2 |
ekvivalent doze (d) | Sievert | Sv | J / kg | m 2 · s -2 |
katalitična aktivnost | Katal | kat | s -1 · mol |
Kakšna je razlika med temeljnimi in izpeljanimi količinami?
• Osnovne količine so osnovne količine enote sistema in so opredeljene neodvisno od drugih količin.
• Izpeljane količine temeljijo na temeljnih količinah in jih je mogoče podati v smislu osnovnih količin.
• V enotah SI izpeljane enote pogosto dobijo imena ljudi, kot sta Newton in Joule.