Was und was sind die fundamentalen und abgeleiteten Größen?

Die fundamentalen und abgeleiteten Größen sind die physikalischen Größen, die es ermöglichen, irgendeine Größe oder Messung der Körper auszudrücken.

Das Experimentieren ist ein grundlegender Aspekt der Physik und anderer physikalischer Wissenschaften. Theorien und andere Hypothesen werden durch durchgeführte Experimente verifiziert und als wissenschaftliche Wahrheit etabliert.

Das obere Bild zeigt die Einheiten, in denen die Grund- und abgeleiteten Größen gemessen werden. Das Gewicht wird in Kilogramm gemessen, die Entfernung in Metern, die Zeit in Sekunden, der Strom in Ampere ... Im folgenden Abschnitt wird genauer erläutert.

Die Messungen sind ein wesentlicher Bestandteil der Experimente, bei denen die Größen und die Beziehungen zwischen verschiedenen physikalischen Größen verwendet werden, um die Wahrheit der Theorie oder Hypothese zu verifizieren.

Arten von Größen: Grundlagen und Ableitungen

Grundlegende Größen

In jedem Einheitensystem ist eine Menge von Grundeinheiten definiert, deren physikalische Größen als Grundgrößen bezeichnet werden.

Die Grundeinheiten werden unabhängig voneinander definiert und oft sind die Größen in einem physikalischen System direkt messbar.

Im Allgemeinen erfordert ein Einheitensystem drei mechanische Einheiten (Masse, Länge und Zeit). Eine elektrische Einheit ist ebenfalls erforderlich.

Die Größen, die für ihre Messung von keiner anderen physikalischen Größe abhängen, werden als Grundgrößen bezeichnet. Sie hängen von keiner anderen Größe ab, die ausgedrückt werden kann. Es gibt insgesamt sieben Grundgrößen:

1- Masse: Kilogramm (kg)

Sie wird durch die Masse eines Platin-Iridium-Zylinder-Prototyps definiert, der im Internationalen Büro für Maße und Gewichte in Paris, Frankreich, aufbewahrt wird.

Kopien dieses Zylinders werden von vielen Ländern aufbewahrt, die sie zum Standardisieren und Vergleichen von Gewichten verwenden.

2- Länge: meter (m)

Es ist definiert als die Länge des Weges, den das Licht in einem Intervall von genau 1/299792458 Sekunden zurücklegt.

3- Zeit: Sekunde (n)

Nach dem Internationalen Einheitensystem entspricht die Zeit von 192.631.770 Schwingungsperioden des von Cäsium -133-Atomen emittierten Lichts dem Übergang zwischen zwei Hyperfeinstufen des Grundzustands. Dies wird durch den Einsatz hochpräziser Atomuhren bestimmt.

4- Elektrischer Strom: Ampere (A)

Messen Sie die Stromstärke. Es ist definiert durch den konstanten Strom, der, wenn er in zwei parallelen geraden Leitern von unendlicher Länge fließt und ein vernachlässigbarer Querschnitt zirkuliert, bei einem Abstand von 1 Meter im Vakuum eine Kraft erzeugt, die 2 × 10-7 Newton pro Meter Länge zwischen ihnen entspricht diese Fahrer.

Während es den Anschein hat, dass die elektrische Ladung als Basiseinheit verwendet wurde, ist die Messung des Stroms viel einfacher und wird daher als Standardbasiseinheit gewählt.

5- Temperatur: Kelvin (K)

Nach dem Internationalen Einheitensystem ist der Kelvin genau 1 / 273.16 der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes von Wasser.

Der Tripelpunkt von Wasser ist eine Temperatur und ein fester Druck, bei denen der feste, flüssige und gasförmige Zustand gleichzeitig vorliegen können.

6- Lichtstärke: Candela (cd)

Es misst die Lichtintensität einer Quelle, die eine Strahlung mit einer konstanten Frequenz von 540 × 1012 Hz mit einer Strahlungsintensität von 1/683 Watt pro Stereo in eine bestimmte Richtung aussendet.

7-mol (mol)

Mol ist die Substanzmenge, die so viele Einheiten wie Atome in 0, 012 kg Kohlenstoff-12 enthält.

Zum Beispiel: Die Grundmassengröße kann direkt mit einer Skala gemessen werden und hängt daher nicht von einer anderen Größe ab.

Abgeleitete Mengen

Die abgeleiteten Größen ergeben sich aus dem Produkt der Potenzen der Grundeinheiten. Mit anderen Worten, diese Größen ergeben sich aus der Verwendung der Grundeinheiten.

Diese Einheiten sind nicht unabhängig voneinander definiert, da sie von der Definition anderer Einheiten abhängen. Die den abgeleiteten Einheiten zugeordneten Größen werden abgeleitete Größen genannt.

Betrachten Sie zum Beispiel die Vektorgröße der Geschwindigkeit. Durch Messen der von einem Objekt zurückgelegten Entfernung und der benötigten Zeit kann die Durchschnittsgeschwindigkeit des Objekts bestimmt werden. Geschwindigkeit ist daher eine abgeleitete Größe.

Die elektrische Ladung ist auch eine abgeleitete Größe, die sich aus dem Produkt des Stromflusses und der benötigten Zeit ergibt.

Mit Ausnahme der oben genannten 7 Grundgrößen werden alle anderen Größen abgeleitet. Einige Beispiele für abgeleitete Größen sind:

1- Arbeitseinheit: Joule oder Juli (J)

Dies ist die Arbeit, die ausgeführt wird, wenn sich der Kraftangriffspunkt eines Newtons (1 N) in einem Abstand von einem Meter (1 m) in Richtung der Kraft bewegt.

2- Kraft: Newton (N)

Es ist diese Kraft, die auf einen Körper mit einer Masse von einem Kilogramm (1 kg) eine Beschleunigung von einem Meter pro Sekunde im Quadrat (1 mx s2) ausübt.

3- Druck: Pascal (Pa)

Es ist der Druck, der entsteht, wenn eine Kraft von 1 N (Newton) gleichmäßig und senkrecht auf eine Fläche von 1 m 2 (Quadratmeter) ausgeübt wird.

4- Leistung: Watt oder Watt (W)

Es ist die Energie, die die Energieerzeugung mit einer Geschwindigkeit von einem Joule pro Sekunde (1 J xs) erzeugt.

5- Elektrische Ladung: Coulomb oder Coulomb (C)

Dies ist die Menge an elektrischer Ladung, die in einer Sekunde (1 s) von einem Strom von einem Ampere (1 A) getragen wird.

6- Elektrisches Potential: Volt (V)

Es ist die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten eines Leitungskabels, die einen konstanten Strom von einem Ampere (1 A) führt, wenn die zwischen diesen Punkten verbrauchte Leistung ein Watt (1 W) beträgt.

7- Elektrischer Widerstand: Ohm oder Ohm (Ω)

Den elektrischen Widerstand messen. Insbesondere das, was sich zwischen zwei Punkten eines Leiters befindet, wenn eine konstante Potentialdifferenz von einem Volt (1 V), die zwischen diesen beiden Punkten angelegt wird, einen Strom von einem Ampere (1 A) erzeugt, wobei der Leiter die Quelle keiner elektromotorischen Kraft ist .