Základné verzus odvodené množstvá
Experimentovanie je základným aspektom fyziky a iných fyzikálnych vied. Teórie a iné hypotézy sa overujú a stanovujú ako vedecká pravda pomocou uskutočnených experimentov. Merania sú neoddeliteľnou súčasťou experimentov, kde sa na overenie pravdivosti testovanej teórie alebo hypotézy používajú veličiny a vzťahy medzi rôznymi fyzikálnymi veličinami.
Existuje veľmi bežný súbor fyzikálnych veličín, ktoré sa vo fyzike často merajú. Tieto veličiny sa podľa konvencie považujú za základné veličiny. Pomocou meraní týchto veličín a vzťahov medzi nimi možno odvodiť ďalšie fyzikálne veličiny. Tieto veličiny sú známe ako odvodené fyzikálne veličiny.
Základné množstvá
V každom systéme jednotiek je definovaný súbor základných jednotiek a zodpovedajúce fyzikálne veličiny sa nazývajú základné veličiny. Základné jednotky sú definované nezávisle a množstvá sú často priamo merateľné vo fyzickom systéme.
Vo všeobecnosti systém jednotiek vyžaduje tri mechanické jednotky (hmotnosť, dĺžku a čas). Vyžaduje sa aj jedna elektrická jednotka. Aj keď vyššie uvedený súbor jednotiek môže postačovať, pre pohodlie sa za základné považuje niekoľko ďalších fyzických jednotiek. c.g.s (centimeter-gram-sekunda), m.k.s (metr-kilogramová sekunda) a f.p.s (stopa-libra-sekunda) sú predtým používané systémy so základnými jednotkami.
Systém jednotiek SI nahradil väčšinu starších systémov jednotiek. V sústave jednotiek SI sa podľa definície nasledujúcich sedem fyzikálnych veličín považuje za základné fyzikálne veličiny a ich jednotky za základné fyzikálne jednotky.
| Množstvo | Jednotka | Symbol | Rozmery |
| Dĺžka | Meter | m | L |
| Mass | Kilogram | kg | M |
| Čas | Sekundy | s | T |
| Elektrický prúd | Ampér | A | |
| Termodynamická teplota | Kelvin | K | |
| Množstvo látky | Krtek | mol | |
| Intenzita svetla | Candela | cd |
Odvodené množstvá
Odvodené veličiny sú tvorené súčinom mocniny základných jednotiek. Inými slovami, tieto veličiny možno odvodiť pomocou základných jednotiek. Tieto jednotky nie sú definované nezávisle; závisia od definície iných jednotiek. Veličiny spojené s odvodenými jednotkami sa nazývajú odvodené veličiny.
Zvážte napríklad vektorovú veličinu rýchlosti. Meraním vzdialenosti prejdenej objektom a času potrebného na určenie priemernej rýchlosti objektu. Preto je rýchlosť odvodenou veličinou. Elektrický náboj je tiež odvodená veličina, kde je daný súčinom prietoku prúdu a času. Každá odvodená veličina má odvodené jednotky. Je možné vytvoriť odvodené množstvá.
| Fyzické množstvo | Jednotka | Symbol | ||
| rovinný uhol | Radian (a) | rad | – | m·m-1 =1 (b) |
| plný uhol | Steradian (a) | sr (c) | – | m2·m-2 =1 (b) |
| frekvencia | Hertz | Hz | – | s-1 |
| force | Newton | N | – | m·kg·s-2 |
| tlak, stres | Pascal | Pa | N/m2 | m-1·kg·s-2 |
| energia, práca, množstvo tepla | Joule | J | N·m | m2·kg·s-2 |
| sila, žiarivý tok | Watt | W | J/s |
m2·kg·s-3 |
| elektrický náboj, množstvo elektriny | Coulomb | C | – | A·s |
| rozdiel elektrického potenciálu, elektromotorická sila | 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 vodivosť | 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 |
| indukčnosť | Henry | H | Wb/A | m2·kg·s-2·A-2 |
| teplota Celzia | Stupeň Celzia | °C | – | K |
| svetelný tok | Lumen | lm | cd·sr (c) | m2·m-2·cd=cd |
| osvetlenie | Lux | lx | lm/m2 | m2·m-4·cd=m-2·cd |
| aktivita (rádionuklidu) |
Becquerel |
Bq | – | s-1 |
| absorbovaná dávka, špecifická energia (udelená), kerma | Sivá | Gy | J/kg | m2·s-2 |
| dávkový ekvivalent (d) | Sievert | Sv | J/kg | m2·s-2 |
| katalytická aktivita | Katal | kat | s-1·mol | |
Aký je rozdiel medzi základným a odvodeným množstvom?
• Základné veličiny sú základné veličiny systému jednotiek a sú definované nezávisle od ostatných veličín.
• Odvodené veličiny sú založené na základných veličinách a môžu byť dané ako základné veličiny.
• V jednotkách SI sú odvodené jednotky často pomenované ako Newton a Joule.
