Różnica między ilościami podstawowymi i pochodnymi
Share
Ilości podstawowe i pochodne
Eksperymentowanie jest kluczowym aspektem fizyki i innych nauk fizycznych. Teorie i inne hipotezy są weryfikowane i potwierdzane jako prawdy naukowe za pomocą przeprowadzonych eksperymentów. Pomiary są integralną częścią eksperymentów, w których wielkości i relacje między różnymi wielkościami fizycznymi służą do weryfikacji prawdziwości testowanej teorii lub hipotezy.
Istnieje bardzo powszechny zestaw wielkości fizycznych, które często są mierzone w fizyce. Ilości te są umownie traktowane jako ilości podstawowe. Korzystając z pomiarów tych wielkości i relacji między nimi, można uzyskać inne wielkości fizyczne. Ilości te są znane jako pochodne wielkości fizyczne.
Podstawowe ilości
Zbiór podstawowych jednostek jest zdefiniowany w każdym systemie jednostek, a odpowiadające im wielkości fizyczne nazywane są wielkościami podstawowymi. Jednostki podstawowe są niezależnie definiowane i często wielkości są mierzalne bezpośrednio w układzie fizycznym.
Zasadniczo system jednostek wymaga trzech jednostek mechanicznych (masy, długości i czasu). Wymagana jest również jedna jednostka elektryczna. Chociaż powyższy zestaw jednostek może wystarczyć, dla wygody niewiele innych jednostek fizycznych uważa się za podstawowe. c.g.s (centymetr-gram-sekunda), m.k.s (metr-kilogram na sekundę) i f.p.s (stopa-funt-sekunda) to wcześniej używane systemy o podstawowych jednostkach.
System jednostek SI zastąpił wiele starszych systemów jednostek. W systemie jednostek SI z definicji siedem następujących wielkości fizycznych uważa się za podstawowe wielkości fizyczne, a ich jednostki za podstawowe jednostki fizyczne.
| Ilość | Jednostka | Symbol | Wymiary |
| Długość | Metr | m | L. |
| Masa | Kilogram | kg | M. |
| Czas | sekundy | s | T. |
| Prąd elektryczny | Amper | ZA | |
| Temperatura termodynamiczna. | kelwin | K. | |
| Ilość substancji | Kret | mol | |
| Natężenie światła | Candela | Płyta CD |
Pochodne ilości
Ilości pochodne powstają z iloczynu potęg jednostek podstawowych. Innymi słowy, wielkości te można uzyskać za pomocą podstawowych jednostek. Jednostki te nie są definiowane niezależnie; zależą od definicji innych jednostek. Ilości dołączone do jednostek pochodnych nazywane są wielkościami pochodnymi.
Weźmy na przykład wielkość wektorową prędkości. Mierząc odległość przebytą przez obiekt i poświęcony czas, można określić średnią prędkość obiektu. Dlatego prędkość jest wielkością pochodną. Ładunek elektryczny jest również wielkością pochodną, o ile jest on iloczynem przepływu prądu i zajętego czasu. Każda wyprowadzona ilość ma wyprowadzone jednostki. Wyprowadzane ilości mogą być tworzone.
| Wielkość fizyczna | Jednostka | Symbol | ||
| kąt płaski | Radian (za) | rad | - | m · m-1 = 1 (b) |
| kąt bryłowy | Steradian (za) | sr (do) | - | m2)· M-2) = 1 (b) |
| częstotliwość | Herc | Hz | - | s-1 |
| siła | Niuton | N. | - | m · kg · s-2) |
| ciśnienie, stres | Pascal | Rocznie | Nie dotyczy2) | m-1· Kg · s-2) |
| energia, praca, ilość ciepła | Dżul | jot | N · m | m2)· Kg · s-2) |
| moc, strumień promieniowania | Wat | W. | J / s | m2)· Kg · s-3) |
| ładunek elektryczny, ilość energii elektrycznej | Kulomb | do | - | Tak jak |
| różnica potencjałów elektrycznych, | Wolt | V. | WA | m2)· Kg · s-3)·ZA-1 |
| pojemność | Farad | fa | C / V | m-2)·kg-1· S4·ZA2) |
| opór elektryczny | Om | V / A | m2)· Kg · s-3)·ZA-2) | |
| przewodnictwo elektryczne | Siemens | S. | A / V | m-2)·kg-1· S3)·ZA2) |
| strumień magnetyczny | Weber | Wb | Vs | m2)· Kg · s-2)·ZA-1 |
| gęstość strumienia magnetycznego | Tesla | T. | Wb / m2) | kg · s-2)·ZA-1 |
| indukcyjność | Henz | H. | Wb / A | m2)· Kg · s-2)·ZA-2) |
| Temperatura Celsjusza | Stopień Celsjusza | ° C | - | K. |
| Strumień świetlny | Lumen | lm | cd · sr (do) | m2)· M-2)· Cd = cd |
| natężenie oświetlenia | Luks | lx | lm / m2) | m2)· M-4· Cd = m-2)·Płyta CD |
| aktywność (radionuklidu) | Becquerel | Bq | - | s-1 |
| dawka pochłonięta, energia właściwa (przekazywana), kerma | Szary | Gy | J / kg | m2)· S-2) |
| ekwiwalent dawki (re) | Sievert | Sv | J / kg | m2)· S-2) |
| aktywność katalityczna | Katal | kat | s-1· Mol | |
Jaka jest różnica między ilościami podstawowymi a pochodnymi?
• Ilości podstawowe są wielkościami podstawowymi układu jednostkowego i są definiowane niezależnie od innych wielkości.
• Ilości pochodne oparte są na wielkościach podstawowych i można je podać w kategoriach wielkości podstawowych.
• W jednostkach SI jednostki pochodne często otrzymują imiona takich osób, jak Newton i Joule.
