Alapvető vs levezetett mennyiségek
A kísérletezés a fizika és más fizikai tudományok alapvető szempontja. Az elméleteket és egyéb hipotéziseket tudományos igazságként igazolják és igazolják az elvégzett kísérletek segítségével. A mérések a kísérletek szerves részét képezik, ahol a különböző fizikai mennyiségek nagyságrendjét és összefüggéseit használják a tesztelt elmélet vagy hipotézis igazságának igazolására.
Nagyon gyakori fizikai mennyiségek vannak, amelyeket gyakran mérnek a fizikában. Ezeket a mennyiségeket egyezmény szerint alapvető mennyiségeknek tekintik. Ezen mennyiségek méréseit és a közöttük fennálló összefüggéseket felhasználva más fizikai mennyiségeket lehet levezetni. Ezeket a mennyiségeket származtatott fizikai mennyiségeknek nevezzük.
Alapvető mennyiségek
Minden egységrendszerben meghatározunk egy alapegységet, és a megfelelő fizikai mennyiségeket fundamentális mennyiségeknek nevezzük. Az alapegységeket egymástól függetlenül határozzák meg, és gyakran a mennyiségek közvetlenül mérhetők egy fizikai rendszerben.
Általában az egységek rendszere három mechanikai egységet igényel (tömeg, hossz és idő). Egy elektromos egységre is szükség van. Annak ellenére, hogy a fenti egységkészlet elegendő lehet, a kényelem érdekében néhány más fizikai egységet tekintenek alapvetőnek. A cgs (centiméter-gramm-másodperc), az mks (méter-kilogramm másodperc) és az fps (láb-font-másodperc) korábban használt rendszerek, alapvető egységekkel.
Az SI egységrendszer a régebbi egységrendszerek nagy részét felváltotta. Az SI mértékegység-rendszerben definíció szerint hét fizikai mennyiséget tekintünk alapvető fizikai mennyiségnek, egységüket pedig alapvető fizikai egységnek.
Mennyiség | Mértékegység | Szimbólum | Méretek |
Hossz | Méter | m | L |
Tömeg | Kilogramm | kg | M |
Idő | Másodpercek | T | |
Elektromos áram | Amper | A | |
Termodinamikai hőmérséklet. | Kelvin | K | |
Anyagmennyiség | Anyajegy | mol | |
Fényerősség | Candela | CD |
Származtatott mennyiségek
A származtatott mennyiségeket az alapegységek hatványának szorzata képezi. Más szavakkal, ezek a mennyiségek alapvető egységek segítségével származtathatók. Ezeket az egységeket nem határozzák meg egymástól függetlenül; más egységek meghatározásától függenek. A származtatott egységekhez kapcsolt mennyiségeket származtatott mennyiségeknek nevezzük.
Vegyük például a sebesség vektormennyiségét. A tárgy által megtett távolság és az elvett idő mérésével meghatározható a tárgy átlagos sebessége. Ezért a sebesség származtatott mennyiség. Az elektromos töltés szintén származtatott mennyiség, ahol az áramáram és az elvett idő szorzata adja meg. Minden származtatott mennyiségnek vannak származtatott egységei. Származtatott mennyiségek képezhetők.
Fizikai mennyiség | Mértékegység | Szimbólum | ||
sík szöge | Radián (a) | rad | - | m · m -1 = 1 (b) |
szilárd szög | Szteradi (a) | sr (c) | - | m 2 · m -2 = 1 (b) |
frekvencia | Hertz | Hz | - | s -1 |
Kényszerítés | Newton | N | - | m · kg · s -2 |
nyomás, stressz | Pascal | Pa | N / m 2 | m -1 · kg · s -2 |
energia, munka, hőmennyiség |
Joule | J | N · m | m 2 · kg · s -2 |
teljesítmény, sugárzó fluxus | Watt | W | J / s | m 2 · kg · s -3 |
elektromos töltés, villamos energia mennyisége | Coulomb | C | - | Mint |
elektromos potenciálkülönbség, elektromotoros erő | Volt | V | W / A | m 2 · kg · s -3 · A -1 |
kapacitancia | Farad | F | ÖNÉLETRAJZ | m -2 · kg -1 · s 4 · A 2 |
elektromos ellenállás | Ohm | V / A | m 2 · kg · s -3 · A -2 | |
elektromos vezetőképesség | Siemens | A / V | m -2 · kg -1 · s 3 · A 2 | |
mágneses fluxus | Weber | Wb | V · s | m 2 · kg · s -2 · A -1 |
mágneses fluxus sűrűsége | Tesla | T | Wb / m 2 | kg · s -2 · A -1 |
induktivitás | Henrik | H | Wb / A | m 2 · kg · s -2 · A -2 |
Celsius-hőmérséklet | Celsius fok | ° C | - | K |
fényáram | Lumen | lm |
cd · sr (c) |
m 2 · m -2 · cd = cd |
megvilágítás | Lux | lx | lm / m 2 | m 2 · m -4 · cd = m -2 · cd |
aktivitás (egy radionuklid) | Becquerel | Bq | - | s -1 |
elnyelt dózis, fajlagos energia (átadott), kerma | szürke | Gy | J / kg | m 2 · s -2 |
dózisegyenérték (d) | Sievert | Sv | J / kg | m 2 · s -2 |
katalitikus aktivitás | Katal | kat | s -1 · mol |
Mi a különbség az alapvető és a levezetett mennyiségek között?
• Az alapmennyiségek az egységrendszer alapmennyiségei, és a többi mennyiségtől függetlenül vannak meghatározva.
• A levezetett mennyiségek alapmennyiségeken alapulnak, és megadhatók alapmennyiségekben.
• A SI egységekben a származtatott egységeknek gyakran olyan embereket adnak, mint Newton és Joule.