Fundamental vs afledte mængder
Eksperimentering er et kerneaspekt af fysik og andre fysiske videnskaber. Teorier og andre hypoteser verificeres og fastslås som videnskabelig sandhed ved hjælp af udførte eksperimenter. Målinger er en integreret del af eksperimenter, hvor størrelsen af og relationerne mellem forskellige fysiske størrelser bruges til at verificere sandheden af den testede teori eller hypotese.
Der er meget almindelige sæt af fysiske størrelser, der ofte måles i fysik. Disse mængder betragtes som grundlæggende størrelser efter konvention. Ved at bruge målingerne for disse størrelser og relationerne mellem dem, kan andre fysiske størrelser udledes. Disse mængder er kendt som afledte fysiske mængder.
Fundamental Quantities
Et sæt grundlæggende enheder er defineret i hvert enhedssystem, og de tilsvarende fysiske størrelser kaldes de grundlæggende størrelser. Grundlæggende enheder er uafhængigt defineret, og ofte er mængderne direkte målbare i et fysisk system.
Generelt kræver et system af enheder tre mekaniske enheder (masse, længde og tid). Der kræves også en elektrisk enhed. Selvom ovenstående sæt af enheder kan være tilstrækkeligt, anses kun få andre fysiske enheder for at være grundlæggende. c.g.s (centimeter-gram-sekund), m.k.s (meter-kilogram sekund) og f.p.s (feet-pound-second) er tidligere brugte systemer med fundamentale enheder.
SI enhedssystem har erstattet meget af de ældre enhedssystemer. I SI-enhedssystemet betragtes følgende syv fysiske størrelser pr. definition som grundlæggende fysiske størrelser og deres enheder som grundlæggende fysiske enheder.
| Quantity | Unit | Symbol | Dimensions |
| Længde | Meter | m | L |
| Messe | Kilogram | kg | M |
| Tid | sekunder | s | T |
| Elektrisk strøm | Ampère | A | |
| Termodynamisk temperatur. | Kelvin | K | |
| Mængde af stof | Muldvarp | mol | |
| Lysstyrke | Candela | cd |
Afledte mængder
Afledte størrelser dannes af produktet af potenser af fundamentale enheder. Med andre ord kan disse størrelser udledes ved hjælp af fundamentale enheder. Disse enheder er ikke defineret uafhængigt; de afhænger af definitionen af andre enheder. Mængder knyttet til afledte enheder kaldes afledte mængder.
Betragt f.eks. vektormængden af hastighed. Ved at måle afstanden tilbagelagt af et objekt og den tid, det tager, kan objektets gennemsnitshastighed bestemmes. Derfor er hastighed en afledt størrelse. Elektrisk ladning er også en afledt størrelse, hvor den er givet af produktet af strømflow og tid taget. Hver afledt mængde har afledte enheder. Der kan dannes afledte mængder.
| Fysisk mængde | Unit | Symbol | ||
| planvinkel | Radian (a) | rad | – | m·m-1 =1 (b) |
| fast vinkel | Steradian (a) | sr (c) | – | m2·m-2 =1 (b) |
| frekvens | Hertz | Hz | – | s-1 |
| force | Newton | N | – | m·kg·s-2 |
| pres, stress | Pascal | Pa | N/m2 | m-1·kg·s-2 |
| energi, arbejde, mængde varme | Joule | J | N·m | m2·kg·s-2 |
| kraft, strålende flux | Watt | W |
J/s |
m2·kg·s-3 |
| elektrisk ladning, mængde elektricitet | Coulomb | C | – | A·s |
| elektrisk potentialforskel, elektromotorisk kraft | Volt | V | W/A | m2·kg·s-3·A-1 |
| capacitance | Farad | F | C/V | m-2·kg-1·s4·A 2 |
| elektrisk modstand | Ohm | V/A | m2·kg·s-3·A-2 | |
| elektrisk ledningsevne | Siemens | S | A/V | m-2·kg-1·s3·A 2 |
| magnetisk flux | Weber | Wb | V·s | m2·kg·s-2·A-1 |
| magnetisk fluxtæthed | Tesla | T | Wb/m2 | kg·s-2·A-1 |
| induktans | Henry | H | Wb/A | m2·kg·s-2·A-2 |
| Celsiustemperatur | Degree Celsius | °C | – | K |
| lysstrøm | Lumen | lm | cd·sr (c) | m2·m-2·cd=cd |
| illuminance | Lux | lx | lm/m2 | m2·m-4·cd=m-2·cd |
|
aktivitet (af et radionuklid) |
Becquerel | Bq | – | s-1 |
| absorberet dosis, specifik energi (meddelt), kerma | Grå | Gy | J/kg | m2·s-2 |
| dosisækvivalent (d) | Sievert | Sv | J/kg | m2·s-2 |
| katalytisk aktivitet | Katal | kat | s-1·mol | |
Hvad er forskellen mellem fundamentale og afledte mængder?
• Fundamentale mængder er basismængderne for et enhedssystem, og de defineres uafhængigt af de andre mængder.
• Afledte størrelser er baseret på fundamentale størrelser, og de kan angives i form af fundamentale størrelser.
• I SI-enheder får afledte enheder ofte navne på personer som f.eks. Newton og Joule.
