Základní vs. odvozená množství
Experimentace je základním aspektem fyziky a dalších fyzikálních věd. Teorie a další hypotézy jsou ověřeny a potvrzeny jako vědecká pravda pomocí provedených experimentů. Měření jsou nedílnou součástí experimentů, kde se velikosti a vztahy mezi různými fyzikálními veličinami používají k ověření pravdivosti testované teorie nebo hypotézy.
Existují velmi běžné sady fyzikálních veličin, které se ve fyzice často měří. Tyto veličiny jsou podle konvence považovány za základní veličiny. Pomocí měření těchto veličin a vztahů mezi nimi lze odvodit další fyzikální veličiny. Tyto veličiny jsou známé jako odvozené fyzikální veličiny.
Základní množství
V každé jednotkové soustavě je definována množina základních jednotek a odpovídající fyzikální veličiny se nazývají základní veličiny. Základní jednotky jsou nezávisle definovány a často jsou veličiny přímo měřitelné ve fyzickém systému.
Obecně systém jednotek vyžaduje tři mechanické jednotky (hmotnost, délku a čas). Vyžaduje se také jedna elektrická jednotka. I když výše uvedená sada jednotek může stačit, pro pohodlí je za základní považováno několik dalších fyzických jednotek. c.g.s (centimetr-gram-sekunda), m.k.s (metr-kilogramová sekunda) a f.p.s (stopa-libra-sekunda) jsou dříve používané systémy se základními jednotkami.
Systém jednotek SI nahradil většinu starších systémů jednotek. V soustavě jednotek SI je podle definice následujících sedm fyzikálních veličin považováno za základní fyzikální veličiny a jejich jednotky za základní fyzikální jednotky.
| Množství | Jednotka | Symbol | Rozměry |
| Length | Meter | m | L |
| Hmotnost | Kilogram | kg | M |
| Čas | Sekundy | s | T |
| Elektrický proud | Ampér | A | |
| Termodynamická teplota | Kelvin | K | |
| Množství látky | Krtek | mol | |
| Svítivost | Candela | cd |
Odvozená množství
Odvozené veličiny jsou tvořeny součinem mocnin základních jednotek. Jinými slovy, tyto veličiny lze odvodit pomocí základních jednotek. Tyto jednotky nejsou definovány nezávisle; závisí na definici jiných jednotek. Veličiny připojené k odvozeným jednotkám se nazývají odvozené veličiny.
Uvažujme například vektorovou veličinu rychlosti. Změřením vzdálenosti, kterou objekt urazí, a času, který zabere, lze určit průměrnou rychlost objektu. Rychlost je tedy odvozená veličina. Elektrický náboj je také odvozená veličina, kde je dán součinem průtoku proudu a zabraného času. Každá odvozená veličina má odvozené jednotky. Lze vytvořit odvozená množství.
| Fyzické množství | Jednotka | Symbol | ||
| úhel roviny | Radian (a) | rad | – | m·m-1 =1 (b) |
| plný úhel | Steradian (a) | sr (c) | – | m2·m-2 =1 (b) |
| frekvence | Hertz | Hz | – | s-1 |
| force | Newton | N | – | m·kg·s-2 |
| tlak, stres | Pascal | Pa | N/m2 | m-1·kg·s-2 |
| energie, práce, množství tepla | Joule | J | N·m | m2·kg·s-2 |
| síla, zářivý tok | Watt | W | J/s |
m2·kg·s-3 |
| elektrický náboj, množství elektřiny | Coulomb | C | – | A·s |
| rozdíl elektrického potenciálu, elektromotorická síla | Volt | V | W/A | m2·kg·s-3·A-1 |
| kapacita | Farad | F | C/V | m-2·kg-1·s4·A 2 |
| elektrický odpor | Ohm | V/A | m2·kg·s-3·A-2 | |
| elektrická vodivost | Siemens | S | A/V | m-2·kg-1·s3·A 2 |
| magnetický tok | Weber | Wb | V·s | m2·kg·s-2·A-1 |
| hustota magnetického toku | Tesla | T | Wb/m2 | kg·s-2·A-1 |
| indukčnost | Henry | H | Wb/A | m2·kg·s-2·A-2 |
| teplota Celsia | Stupeň Celsia | °C | – | K |
| světelný tok | Lumen | lm | cd·sr (c) | m2·m-2·cd=cd |
| illuminance | Lux | lx | lm/m2 | m2·m-4·cd=m-2·cd |
| aktivita (radionuklidu) |
Becquerel |
Bq | – | s-1 |
| absorbovaná dávka, specifická energie (předaná), kerma | Šedá | Gy | J/kg | m2·s-2 |
| dávkový ekvivalent (d) | Sievert | Sv | J/kg | m2·s-2 |
| katalytická aktivita | Katal | kat | s-1·mol | |
Jaký je rozdíl mezi základním a odvozeným množstvím?
• Základní veličiny jsou základní veličiny systému jednotek a jsou definovány nezávisle na ostatních veličinách.
• Odvozené veličiny jsou založeny na základních veličinách a lze je zadat jako základní veličiny.
• V jednotkách SI mají odvozené jednotky často jména lidí, jako je Newton a Joule.
