Pagrindiniai ir išvestiniai kiekiai
Eksperimentavimas yra pagrindinis fizikos ir kitų fizinių mokslų aspektas. Teorijos ir kitos hipotezės yra patikrinamos ir patvirtinamos kaip mokslinė tiesa atliktų eksperimentų pagalba. Matavimai yra neatsiejama eksperimentų dalis, kai skirtingų fizikinių dydžių dydžiai ir santykiai yra naudojami tikrinamos teorijos ar hipotezės teisingumui patikrinti.
Yra labai paplitęs fizikinių dydžių rinkinys, kuris dažnai matuojamas fizikoje. Šie kiekiai pagal susitarimą laikomi pagrindiniais dydžiais. Naudojant šių dydžių matavimus ir ryšius tarp jų, galima nustatyti kitus fizikinius dydžius. Šie dydžiai yra žinomi kaip išvestiniai fiziniai dydžiai.
Pagrindiniai kiekiai
Kiekvienoje vienetų sistemoje yra apibrėžtas pagrindinių vienetų rinkinys, o atitinkami fizikiniai dydžiai vadinami pagrindiniais dydžiais. Pagrindiniai vienetai apibrėžiami nepriklausomai ir dažnai dydžiai yra tiesiogiai išmatuojami fizinėje sistemoje.
Apskritai, vienetų sistemai reikalingi trys mechaniniai vienetai (masė, ilgis ir laikas). Taip pat reikalingas vienas elektros blokas. Nors gali pakakti aukščiau pateiktų vienetų rinkinio, patogumo dėlei keli kiti fiziniai vienetai laikomi pagrindiniais. c.g.s (centimetras-gramas-sekundė), m.k.s (metras-kilograma sekundė) ir f.p.s (pėdos-svaras-sekundė) yra anksčiau naudotos sistemos su pagrindiniais vienetais.
SI vienetų sistema pakeitė daugumą senesnių vienetų sistemų. SI vienetų sistemoje pagal apibrėžimą šie septyni fizikiniai dydžiai laikomi pagrindiniais fizikiniais dydžiais, o jų vienetai – pagrindiniais fiziniais vienetais.
| Kiekis | Įrenginys | Simbolis | Matmenys |
| Ilgis | Metras | m | L |
| Mišios | Kilogramas | kg | M |
| Laikas | Seconds | s | T |
| Elektros srovė | Ampère | A | |
| Termodinaminė temperatūra. | Kelvinas | K | |
| Medžiagos kiekis | Kurmis | mol | |
| Šviesos intensyvumas | Candela | cd |
Išvesti kiekiai
Išvestiniai dydžiai sudaromi iš pagrindinių vienetų galių sandaugos. Kitaip tariant, šiuos dydžius galima išvesti naudojant pagrindinius vienetus. Šie vienetai nėra apibrėžti atskirai; jie priklauso nuo kitų vienetų apibrėžimo. Su išvestiniais vienetais susieti kiekiai vadinami išvestiniais dydžiais.
Pavyzdžiui, apsvarstykite vektorinį greičio dydį. Išmatavus objekto nuvažiuotą atstumą ir laiką, kurio reikia, galima nustatyti vidutinį objekto greitį. Todėl greitis yra išvestinis dydis. Elektros krūvis taip pat yra išvestinis dydis, kai jis gaunamas iš srovės srauto ir laiko sandauga. Kiekvienas išvestinis dydis turi išvestinius vienetus. Galima suformuoti išvestinius kiekius.
| Fizikinis kiekis | Įrenginys | Simbolis | ||
| plokštumos kampas | Radianas (a) | rad | – | m·m-1 =1 (b) |
| vientisas kampas | Steradianas (a) | sr (c) | – | m2·m-2 =1 (b) |
| dažnis | Hertz | Hz | – | s-1 |
| force | Newton | N | – | m·kg·s-2 |
| slėgis, stresas | Pascal | Pa | N/m2 | m-1·kg·s-2 |
| energija, darbas, šilumos kiekis | Joule | J | N·m | m2·kg·s-2 |
| galia, spinduliavimo srautas |
Watt |
W | J/s | m2·kg·s-3 |
| elektros įkrova, elektros energijos kiekis | Coulomb | C | – | A·s |
| elektrinio potencialo skirtumas, elektrovaros jėga | Voltas | V | W/A | m2·kg·s-3·A-1 |
| talpa | Farad | F | C/V | m-2·kg-1·s4·A 2 |
| elektros varža | Ohm | V/A | m2·kg·s-3·A-2 | |
| elektros laidumas | Siemens | S | A/V | m-2·kg-1·s3·A 2 |
| magnetinis srautas | Weber | Wb | V·s | m2·kg·s-2·A-1 |
| magnetinio srauto tankis | Tesla | T | Wb/m2 | kg·s-2·A-1 |
| induktyvumas | Henry | H | Wb/A | m2·kg·s-2·A-2 |
| Celsijaus temperatūra | Celsijaus laipsnis | °C | – | K |
| šviesos srautas | Liumenas | lm | cd·sr (c) | m2·m-2·cd=cd |
| apšvietimas | Liuksas | lx | lm/m2 |
m2·m-4·cd=m-2·cd |
| aktyvumas (radionuklido) | Bekkerelis | Bq | – | s-1 |
| absorbuota dozė, specifinė energija (suteikiama), kerma | Pilka | Gy | J/kg | m2·s-2 |
| dozės ekvivalentas (d) | Sievertas | Sv | J/kg | m2·s-2 |
| katalizinis aktyvumas | Katal | kat | s-1·mol | |
Kuo skiriasi pagrindinis ir išvestinis kiekis?
• Pagrindiniai dydžiai yra baziniai vienetų sistemos dydžiai ir jie apibrėžiami nepriklausomai nuo kitų dydžių.
• Išvestiniai dydžiai yra pagrįsti pagrindiniais dydžiais ir gali būti pateikiami kaip pagrindiniai dydžiai.
• SI vienetuose išvestiniams vienetams dažnai suteikiami žmonių vardai, pvz., Niutonas ir Džaulis.
