Pagrindiniai ir išvestiniai kiekiai
Eksperimentavimas yra pagrindinis fizikos ir kitų fizinių mokslų aspektas. Teorijos ir kitos hipotezės yra patikrintos ir patvirtintos kaip mokslinė tiesa atliktų eksperimentų pagalba. Matavimai yra neatsiejama eksperimentų dalis, kai skirtingų fizikinių dydžių dydžiai ir ryšiai yra naudojami patikrintos teorijos ar hipotezės teisingumui patikrinti..
Yra labai dažnas fizinių dydžių rinkinys, kuris dažnai matuojamas fizikoje. Šie kiekiai pagal susitarimą laikomi pagrindiniais kiekiais. Naudojant šių dydžių matavimus ir ryšius tarp jų, galima nustatyti kitus fizikinius dydžius. Šie kiekiai yra žinomi kaip išvestiniai fiziniai dydžiai.
Pagrindiniai kiekiai
Kiekvienoje vienetų sistemoje yra apibrėžtas pagrindinių vienetų rinkinys, o atitinkami fiziniai dydžiai vadinami pagrindiniais dydžiais. Pagrindiniai vienetai yra apibrėžti nepriklausomai, o fizikinėje sistemoje dydžiai dažnai gali būti tiesiogiai išmatuojami.
Apskritai vienetų sistemai reikalingi trys mechaniniai vienetai (masė, ilgis ir laikas). Taip pat reikalingas vienas elektros mazgas. Nepaisant to, kad gali pakakti aukščiau nurodyto vienetų komplekto, patogumui keli kiti fiziniai vienetai laikomi pagrindiniais. c.g. (centimetrai-gramas-sekundė), m.k.s (metras-kilogramas sekundės) ir f.p.s (pėdos-svaras-sekundė) yra anksčiau naudojamos sistemos su pagrindiniais vienetais.
SI vienetų sistema pakeitė daugumą senesnių vienetų sistemų. SI vienetų sistemoje iš esmės septyni fiziniai dydžiai yra laikomi pagrindiniais fiziniais dydžiais, o jų vienetai - pagrindiniais fiziniais vienetais.
Kiekis | Vienetas | Simbolis | Matmenys |
Ilgis | Metras | m | L |
Mišios | Kilogramas | kilogramas | M |
Laikas | Sekundės | s | T |
Elektros srovė | Ampère | A | |
Termodinaminė temperatūra. | Kelvinas | K | |
Medžiagos kiekis | Apgamas | mol | |
Šviesos intensyvumas | Kandelė | kompaktinis diskas |
Išvestiniai kiekiai
Išvestiniai kiekiai susidaro iš pagrindinių vienetų galių. Kitaip tariant, šiuos kiekius galima apskaičiuoti naudojant pagrindinius vienetus. Šie vienetai nėra apibrėžti savarankiškai; jie priklauso nuo kitų vienetų apibrėžimo. Su išvestiniais vienetais susiję kiekiai vadinami išvestiniais kiekiais.
Pavyzdžiui, apsvarstykite vektoriaus greičio dydį. Išmatavus objekto nuvažiuotą atstumą ir sugaištą laiką, galima nustatyti vidutinį objekto greitį. Todėl greitis yra išvestinis kiekis. Elektros krūvis taip pat yra išvestinis kiekis, kai jis gaunamas iš srovės srauto ir sunaudoto laiko sandaugos. Kiekvienas išvestas kiekis turi išvestinius vienetus. Gali susidaryti išvestiniai kiekiai.
Fizinis kiekis | Vienetas | Simbolis | ||
plokštumos kampas | Radianas (a) | rad | - | m · m-1 = 1 (b) |
kietas kampas | Steradianas (a) | sr c) | - | m2· M-2 = 1 (b) |
dažnis | Hertz | Hz | - | s-1 |
jėga | Niutonas | N | - | m · kg · s-2 |
slėgis, stresas | Paskalis | Pa | N / m2 | m-1· Kg · s-2 |
energija, darbas, šilumos kiekis | Džoulė | J | N · m | m2· Kg · s-2 |
galia, spinduliavimo srautas | Vatas | W | J / s | m2· Kg · s-3 |
elektros krūvis, elektros energijos kiekis | Kulonas | C | - | A · s |
elektrinio potencialo skirtumas, | Voltas | V | W / A | m2· Kg · s-3· A-1 |
talpa | Faradas | F | C / V | m-2·kilogramas-1· S4· A2 |
elektrinė varža | O | V / A | m2· Kg · s-3· A-2 | |
elektrinis laidumas | „Siemens“ | S | A / V | m-2·kilogramas-1· S3· A2 |
magnetinis srautas | Weberis | Wb | V · s | m2· Kg · s-2· A-1 |
magnetinio srauto tankis | Tesla | T | Wb / m2 | kg · s-2· A-1 |
induktyvumas | Henrikas | H | Wb / A | m2· Kg · s-2· A-2 |
Celsijaus temperatūra | Celsijaus laipsnis | ° C | - | K |
šviesos srautas | Lumenas | lm | CD · sr c) | m2· M-2· Cd = cd |
apšviestumas | Prabanga | lx | lm / m2 | m2· M-4· Cd = m-2· Kompaktinis diskas |
(radionuklidų) aktyvumas | Becquerel | Bq | - | s-1 |
absorbuojamos dozės, savitoji energija (skleidžiama), kerma | Pilka | Gy | J / kg | m2· S-2 |
dozės ekvivalentas (d) | Sievertas | Šv | J / kg | m2· S-2 |
katalizinis aktyvumas | Katal | kat | s-1· Mol |
Kuo skiriasi pagrindinis ir išvestinis kiekis?
• Pagrindiniai kiekiai yra baziniai vienetinės sistemos kiekiai, ir jie yra apibrėžti nepriklausomai nuo kitų dydžių.
• Išvestiniai kiekiai yra pagrįsti pagrindiniais kiekiais, ir jie gali būti nurodomi kaip pagrindiniai kiekiai.
• SI vienetuose išvestiniams vienetams dažnai suteikiami žmonių vardai, tokie kaip Niutonas ir Džaulis.