Fundamentālie un atvasinātie daudzumi
Eksperimentēšana ir fizikas un citu fizisko zinātņu galvenais aspekts. Teorijas un citas hipotēzes tiek pārbaudītas un apstiprinātas kā zinātniska patiesība ar veikto eksperimentu palīdzību. Mērījumi ir neatņemama eksperimentu sastāvdaļa, kur dažādu fizisko lielumu lielumi un attiecības tiek izmantoti, lai pārbaudītu pārbaudītās teorijas vai hipotēzes patiesumu.
Ir ļoti izplatīts fizisko lielumu kopums, ko fizikā bieži mēra. Šie daudzumi pēc vienošanās tiek uzskatīti par pamatlielumiem. Izmantojot šo lielumu mērījumus un attiecības starp tiem, var iegūt citus fiziskos lielumus. Šie lielumi ir zināmi kā atvasināti fizikālie lielumi.
Fundamentālie daudzumi
Katrā vienību sistēmā ir definēta pamatvienību kopa, un atbilstošos fiziskos lielumus sauc par pamatlielumiem. Pamatvienības tiek definētas neatkarīgi, un bieži vien lielumi ir tieši izmērāmi fiziskā sistēmā.
Kopumā mērvienību sistēmai ir vajadzīgas trīs mehāniskas vienības (masa, garums un laiks). Nepieciešams arī viens elektriskais bloks. Lai gan var pietikt ar iepriekš minēto vienību kopu, ērtības labad dažas citas fiziskās vienības tiek uzskatītas par būtiskām. c.g.s (centimetrs-grams-sekunde), m.k.s (metrs-kilograms sekunde) un f.p.s (pēdas-mārciņa-sekunde) ir agrāk izmantotas sistēmas ar pamatvienībām.
SI mērvienību sistēma ir aizstājusi lielu daļu vecāku mērvienību sistēmu. SI mērvienību sistēmā pēc definīcijas šādi septiņi fizikālie lielumi tiek uzskatīti par fiziskajiem pamatlielumiem un to vienības par fiziskām pamatvienībām.
| Daudzums | Vienība | Simbols | Izmēri |
| Garums | Metrs | m | L |
| Mise | Kilograms | kg | M |
| Laiks | Sekundes | s | T |
| Elektriskā strāva | Ampère | A | |
| Termodinamiskā temp. | Kelvins | K | |
| Vielas daudzums | Kurmis | mol | |
| Gaismas intensitāte | Candela | cd |
Atvasinātie daudzumi
Atvasinātos lielumus veido pamatvienību pakāpju reizinājums. Citiem vārdiem sakot, šos lielumus var iegūt, izmantojot pamatvienības. Šīs vienības nav definētas neatkarīgi; tie ir atkarīgi no citu vienību definīcijas. Daudzumus, kas pievienoti atvasinātajām vienībām, sauc par atvasinātajiem daudzumiem.
Piemēram, apsveriet ātruma vektora lielumu. Izmērot objekta nobraukto attālumu un patērēto laiku, var noteikt objekta vidējo ātrumu. Tāpēc ātrums ir atvasināts lielums. Elektriskais lādiņš ir arī atvasināts lielums, kur to nosaka strāvas plūsmas un patērētā laika reizinājums. Katram atvasinātajam daudzumam ir atvasinātās vienības. Var veidot atvasinātos daudzumus.
| Fiziskais daudzums | Vienība | Simbols | ||
| plaknes leņķis | Radiāns (a) | rad | – | m·m-1 =1 (b) |
| cietais leņķis | Steradiāns (a) | sr (c) | – | m2·m-2 =1 (b) |
| frekvence | Hertz | Hz | – | s-1 |
| piespiest | Ņūtons | N | – | m·kg·s-2 |
| spiediens, stress | Pascal | Pa | N/m2 | m-1·kg·s-2 |
| enerģija, darbs, siltuma daudzums | Džouls | J | N·m | m2·kg·s-2 |
| jauda, starojuma plūsma | Watt |
W |
J/s | m2·kg·s-3 |
| elektrības lādiņš, elektroenerģijas daudzums | Kulons | C | – | A·s |
| elektriskā potenciāla starpība, elektromotīves spēks | Volts | V | W/A | m2·kg·s-3·A-1 |
| kapacitāte | Farad | F | C/V | m-2·kg-1·s4·A 2 |
| elektriskā pretestība | Ohm | V/A | m2·kg·s-3·A-2 | |
| elektriskā vadītspēja | Siemens | S | A/V | m-2·kg-1·s3·A 2 |
| magnētiskā plūsma | Vēbers | Wb | V·s | m2·kg·s-2·A-1 |
| magnētiskās plūsmas blīvums | Tesla | T | Wb/m2 | kg·s-2·A-1 |
| induktivitāte | Henrijs | H | Wb/A | m2·kg·s-2·A-2 |
| Celsija temperatūra | Celsija grāds | °C | – | K |
| gaismas plūsma | Lūmens | lm | cd·sr (c) | m2·m-2·cd=cd |
| apgaismojums | Lukss | lx | lm/m2 |
m2·m-4·cd=m-2·cd |
| aktivitāte (radionuklīdam) | Bekkerela | Bq | – | s-1 |
| absorbētā deva, īpaša enerģija (piešķirta), kerma | Pelēks | Gy | J/kg | m2·s-2 |
| devas ekvivalents (d) | Zīverts | Sv | J/kg | m2·s-2 |
| katalītiskā aktivitāte | Katal | kat | s-1·mol | |
Kāda ir atšķirība starp pamata un atvasinātajiem daudzumiem?
• Fundamentālie lielumi ir vienības sistēmas bāzes lielumi, un tie tiek definēti neatkarīgi no citiem lielumiem.
• Atvasinātie lielumi ir balstīti uz pamatlielumiem, un tos var norādīt kā pamatlielumus.
• SI vienībās atvasinātajām vienībām bieži tiek doti tādu cilvēku vārdi kā Ņūtons un Džouls.
