Cantități fundamentale vs cantități derivate
Experimentarea este un aspect esențial al fizicii și al altor științe fizice. Teoriile și alte ipoteze sunt verificate și stabilite ca adevăr științific prin intermediul experimentelor efectuate. Măsurătorile sunt o parte integrantă a experimentelor, în care mărimile și relațiile dintre diferite mărimi fizice sunt utilizate pentru a verifica adevărul teoriei sau ipotezei testate.
Există un set foarte comun de mărimi fizice care sunt adesea măsurate în fizică. Aceste cantități sunt considerate ca mărimi fundamentale prin convenție. Folosind măsurătorile pentru aceste mărimi și relațiile dintre ele, pot fi derivate alte mărimi fizice. Aceste cantități sunt cunoscute ca mărimi fizice derivate.
Cantități fundamentale
Un set de unități fundamentale sunt definite în fiecare sistem de unități, iar mărimile fizice corespunzătoare sunt numite mărimi fundamentale. Unitățile fundamentale sunt definite independent și adesea cantitățile sunt direct măsurabile într-un sistem fizic.
În general, un sistem de unități necesită trei unități mecanice (masă, lungime și timp). Este necesară și o unitate electrică. Chiar dacă setul de unități de mai sus poate fi suficient, pentru comoditate, alte câteva unități fizice sunt considerate fundamentale. cgs (centimetru-gram-secundă), mks (metru-kilogram secundă) și fps (picioare-lire-secundă) sunt sisteme utilizate anterior cu unități fundamentale.
Sistemul de unități SI a înlocuit multe dintre sistemele de unități mai vechi. În sistemul SI de unități, prin definiție, urmărirea a șapte mărimi fizice sunt considerate ca mărimi fizice fundamentale și unitățile lor ca unități fizice fundamentale.
Cantitate | Unitate | Simbol | Dimensiuni |
Lungime | Metru | m | L |
Masa | Kilogram | kg | M |
Timp | Secunde | T | |
Curent electric | Amper | A | |
Temperatura termodinamică. | Kelvin | K | |
Cantitate de substanță | Cârtiță | mol | |
Intensitate luminoasă | Candela | CD |
Cantități derivate
Cantitățile derivate sunt formate din produsul puterilor unităților fundamentale. Cu alte cuvinte, aceste cantități pot fi derivate folosind unități fundamentale. Aceste unități nu sunt definite independent; ele depind de definiția altor unități. Cantitățile atașate unităților derivate se numesc cantități derivate.
De exemplu, luați în considerare cantitatea vectorială de viteză. Măsurând distanța parcursă de un obiect și timpul necesar, se poate determina viteza medie a obiectului. Prin urmare, viteza este o cantitate derivată. Încărcarea electrică este, de asemenea, o cantitate derivată în care este dată de produsul curentului curent și de timpul necesar. Fiecare cantitate derivată are unități derivate. Se pot forma cantități derivate.
Cantitate fizica | Unitate | Simbol | ||
unghiul plan | Radian (a) | rad | - | m · m -1 = 1 (b) |
unghi solid | Steradian (a) | sr (c) | - | m 2 · m -2 = 1 (b) |
frecvență | Hertz | Hz | - | s -1 |
forta | Newton | N | - | m · kg · s -2 |
presiune, stres | Pascal | Pa | N / m 2 | m -1 · kg · s -2 |
energie, muncă, cantitate de căldură |
Joule | J | N · m | m 2 · kg · s -2 |
putere, flux radiant | Watt | W | J / s | m 2 · kg · s -3 |
încărcare electrică, cantitate de electricitate | Coulomb | C | - | La fel de |
diferența de potențial electric, forța electromotivă | Volt | V | W / A | m 2 · kg · s -3 · A -1 |
capacitate | Farad | F | CV | m -2 · kg -1 · s 4 · A 2 |
rezistență electrică | Ohm | V / A | m 2 · kg · s -3 · A -2 | |
conductanța electrică | Siemens | A / V | m -2 · kg -1 · s 3 · A 2 | |
flux magnetic | Weber | Wb | V · s | m 2 · kg · s -2 · A -1 |
densitatea fluxului magnetic | Tesla | T | Wb / m 2 | kg · s -2 · A -1 |
inductanţă | Henry | H | Wb / A | m 2 · kg · s -2 · A -2 |
Temperatura Celsius | Grad Celsius | ° C | - | K |
flux luminos | Lumen | lm |
cd · sr (c) |
m 2 · m -2 · cd = cd |
iluminare | Lux | lx | lm / m 2 | m 2 · m -4 · cd = m -2 · cd |
activitate (a unui radionuclid) | Becquerel | Bq | - | s -1 |
doză absorbită, energie specifică (transmisă), kerma | gri | Gy | J / kg | m 2 · s -2 |
echivalent doză (d) | Sievert | Sv | J / kg | m 2 · s -2 |
activitate catalitică | Katal | kat | s -1 · mol |
Care este diferența dintre cantitățile fundamentale și cantitățile derivate?
• Cantitățile fundamentale sunt cantitățile de bază ale unui sistem unitar și sunt definite independent de celelalte cantități.
• Cantitățile derivate se bazează pe cantități fundamentale și pot fi date în termeni de cantități fundamentale.
• În unitățile SI, unitățile derivate primesc adesea nume de persoane precum Newton și Joule.