Fundamental vs avledte mengder
Eksperimentering er et sentralt aspekt av fysikk og andre fysiske fag. Teorier og annen hypotese er verifisert og etablert som vitenskapelig sannhet ved hjelp av eksperimenter utført. Målinger er en integrert del av eksperimenter, hvor størrelsen på og forholdene mellom forskjellige fysiske mengder brukes til å verifisere sannheten i teorien eller hypotesen testet.
Det er svært vanlig sett med fysiske mengder som ofte måles i fysikk. Disse mengdene anses som grunnleggende mengder etter konvensjon. Ved å bruke målingene for disse mengdene og forholdene mellom dem, kan andre fysiske mengder avledes. Disse mengdene er kjent som avledede fysiske mengder.
Grunnleggende mengder
Et sett av grunnleggende enheter er definert i hvert enhetssystem, og de tilsvarende fysiske mengder kalles de grunnleggende mengdene. Grunnleggende enheter er selvstendig definert, og ofte er mengdene målbare i et fysisk system.
Generelt krever et system av enheter tre mekaniske enheter (masse, lengde og tid). En elektrisk enhet er også nødvendig. Selv om over sett av enheter kan være tilstrekkelig, er det for enkelhets skyld noen andre fysiske enheter som er grunnleggende. cg.s (centimeter-gram-sekund), m.k.s (meter-kilo sekund) og f.p.s (fot-pund-sekund) er tidligere brukt systemer med grunnleggende enheter.
SI-enhetssystemet har erstattet mye av de eldre enhetene. I SI-systemet av enheter, per definisjon, anses følgende syv fysiske mengder som grunnleggende fysiske mengder og deres enheter som grunnleggende fysiske enheter.
Mengde | Enhet | symbol | dimensjoner |
Lengde | Måler | m | L |
Masse | kilo | kg | M |
Tid | sekunder | s | T |
Elektrisk strøm | Ampère | EN |
|
Termodynamisk Temp. | Kelvin | K |
|
Mengden av stoffet | Muldvarp | mol |
|
Lysstyrke | Candela | cd |
|
Avledte mengder
Avledte mengder dannes etter produkt av krefter av grunnleggende enheter. Med andre ord, disse mengdene kan utledes ved hjelp av grunnleggende enheter. Disse enhetene er ikke definert uavhengig; de er avhengige av definisjonen av andre enheter. Mengder knyttet til avledede enheter kalles avledede mengder.
For eksempel, vurder vektorkvantiteten av fart. Ved å måle avstanden som er reist av et objekt og tiden som er tatt, kan objektets gjennomsnittshastighet bestemmes. Derfor er hastighet en avledet mengde. Elektrisk ladning er også en avledet mengde hvor den er gitt av produktet av strøm og tid som er tatt. Hver avledet mengde har avledede enheter. Deriverte mengder kan dannes.
Fysisk mengde | Enhet | symbol | ||
planvinkel | Radian (en) | rad | - | m- m-1 = 1 (B) |
solid vinkel | steradian (en) | sr (C) | - | m2· m-2 = 1 (B) |
Frekvens | Hertz | hz | - | s-1 |
makt | Newton | N | - | m · kg-s-2 |
trykk, stress | Pascal | Pa | N / m2 | m-1· Kg-s-2 |
energi, arbeid, mengde varme | Joule | J | Nm | m2· Kg-s-2 |
strøm, strålingsstrøm | watt | W | J / s | m2· Kg-s-3 |
elektrisk ladning, mengde strøm | Coulomb | C | - | Som |
elektrisk potensial forskjell, | Volt | V | W / A | m2· Kg-s-3·EN-1 |
kapasitans | farad | F | CV | m-2· kg-1· s4·EN2 |
elektrisk motstand | ohm | V / A | m2· Kg-s-3·EN-2 | |
elektrisk ledningsevne | Siemens | S | A / V | m-2· kg-1· s3·EN2 |
magnetisk flux | Weber | Wb | V · s | m2· Kg-s-2·EN-1 |
magnetisk fluss tetthet | Tesla | T | Wb / m2 | kg-s-2·EN-1 |
induktans | Henry | H | Wb / A | m2· Kg-s-2·EN-2 |
Celsius temperatur | Grader celsius | ° C | - | K |
lysstrøm | lumen | lm | cd · sr (C) | m2· m-2· Cd = cd |
belysnings | Lux | lx | lm / m2 | m2· m-4· Cd = m-2· cd |
aktivitet (av et radionuklid) | Becquerel | Bq | - | s-1 |
absorbert dose, spesifikk energi (imparted), kerma | Grå | Gy | J / kg | m2· s-2 |
dose-ekvivalent (D) | Sievert | sv | J / kg | m2· s-2 |
katalytisk aktivitet | Katal | kat | s-1· mol |
Hva er forskjellen mellom grunnleggende og avledte mengder?
• Grunnmengder er basismengden av et enhedssystem, og de er definert uavhengig av de andre mengdene.
• Avledede mengder er basert på grunnleggende mengder, og de kan gis når det gjelder grunnleggende mengder.
• I SI-enheter blir avledede enheter ofte gitt navn på personer som Newton og Joule.