Temeljne vs izvedene veličine
Eksperimentiranje je temeljni aspekt fizike i drugih fizikalnih znanosti. Teorije i druge hipoteze provjeravaju se i uspostavljaju kao znanstvena istina pomoću provedenih eksperimenata. Mjerenja su sastavni dio eksperimenata, gdje se veličine i odnosi različitih fizikalnih veličina koriste za provjeru istinitosti teorije ili hipoteze koja se testira.
Postoji vrlo čest skup fizikalnih veličina koje se često mjere u fizici. Te se količine po dogovoru smatraju temeljnim veličinama. Korištenjem mjerenja za ove veličine i odnosa među njima, mogu se izvesti druge fizikalne veličine. Te su veličine poznate kao izvedene fizikalne veličine.
Temeljne veličine
Skup osnovnih jedinica definiran je u svakom sustavu jedinica, a odgovarajuće fizičke veličine nazivaju se temeljne veličine. Temeljne jedinice su neovisno definirane, a često su veličine izravno mjerljive u fizičkom sustavu.
Općenito, sustav jedinica zahtijeva tri mehaničke jedinice (masu, duljinu i vrijeme). Potrebna je i jedna električna jedinica. Iako bi gore navedeni skup jedinica mogao biti dovoljan, zbog praktičnosti se malo drugih fizičkih jedinica smatra temeljnim. cgs (centimetar-gram-sekunda), mks (metar-kilogram sekunde) i fps (stopa-funta-sekunda) ranije su se koristili sustavi s temeljnim jedinicama.
SI jedinični sustav zamijenio je veći dio starijih jediničnih sustava. U SI sustavu jedinica, prema definiciji, sljedećih sedam fizičkih veličina smatraju se osnovnim fizičkim veličinama, a njihove jedinice osnovnim fizičkim jedinicama.
Količina | Jedinica | Simbol | Dimenzije |
Duljina | Metar | m | L |
Masa | Kilogram | kg | M |
Vrijeme | Sekunde | T | |
Električna struja | Amper | A | |
Termodinamička temp. | Kelvin | K | |
Količina tvari | Madež | mol | |
Svjetlosna jakost | Candela | CD |
Izvedene količine
Izvedene količine nastaju umnoškom potencijala temeljnih jedinica. Drugim riječima, te se količine mogu izvesti pomoću temeljnih jedinica. Te jedinice nisu definirane neovisno; ovise o definiciji drugih jedinica. Količine povezane s izvedenim jedinicama nazivaju se izvedenim veličinama.
Na primjer, uzmite u obzir vektorsku količinu brzine. Mjerenjem udaljenosti koju je objekt prešao i potrebnog vremena može se odrediti prosječna brzina predmeta. Stoga je brzina izvedena veličina. Električni naboj je također izvedena veličina gdje se daje umnoškom trenutnog protoka i potrebnog vremena. Svaka izvedena količina ima izvedene jedinice. Mogu se oblikovati izvedene količine.
Fizička količina | Jedinica | Simbol | ||
kut ravnine | Radian (a) | rad | - | m · m -1 = 1 (b) |
čvrsti kut | Steradijan (a) | sr (c) | - | m 2 · m -2 = 1 (b) |
frekvencija | Herc | Hz | - | s -1 |
sila | Newton | N | - | m · kg · s -2 |
pritisak, stres | Pascal | Godišnje | N / m 2 | m -1 · kg · s -2 |
energije, rada, količine topline | Džul | J | N · m | m 2 · kg · s -2 |
snaga, tok zračenja |
Vat | W | J / s | m 2 · kg · s -3 |
električni naboj, količina električne energije | Coulomb | C | - | Kao |
razlika električnog potencijala, elektromotorna sila | Volt | V | W / A | m 2 · kg · s -3 · A -1 |
kapacitet | Farad | F | C / V | m -2 · kg -1 · s 4 · A 2 |
električni otpor | Ohm | V / A | m 2 · kg · s -3 · A -2 | |
električna vodljivost | Siemens | A / V | m -2 · kg -1 · s 3 · A 2 | |
magnetski tok | Weber | Wb | V · s | m 2 · kg · s -2 · A -1 |
gustoća magnetskog toka | Tesla | T | Wb / m 2 | kg · s -2 · A -1 |
induktivitet | Henry | H | Wb / A | m 2 · kg · s -2 · A -2 |
Celzijeva temperatura | Stupanj Celzija | ° C | - | K |
svjetlosni tok | Lumen | lm | cd · sr (c) | m 2 · m -2 · cd = cd |
osvjetljenje | Lux | lx |
lm / m 2 |
m 2 · m -4 · cd = m -2 · cd |
aktivnost (radionuklida) | Becquerel | Bq | - | s -1 |
apsorbirana doza, specifična energija (prenesena), kerma | Siva | Gy | J / kg | m 2 · s -2 |
ekvivalent doze (d) | Sievert | Sv | J / kg | m 2 · s -2 |
katalitička aktivnost | Katal | kat | s -1 · mol |
Koja je razlika između osnovnih i izvedenih veličina?
• Osnovne veličine su osnovne veličine jediničnog sustava i definirane su neovisno o ostalim veličinama.
• Izvedene količine temelje se na temeljnim veličinama i mogu se dati u smislu osnovnih veličina.
• U SI jedinicama izvedene jedinice često dobivaju imena ljudi kao što su Newton i Joule.