ปริมาณพื้นฐานเทียบกับปริมาณที่ได้รับ
การทดลองเป็นส่วนสำคัญของฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์กายภาพอื่นๆ ทฤษฎีและสมมติฐานอื่น ๆ ได้รับการตรวจสอบและกำหนดเป็นความจริงทางวิทยาศาสตร์โดยการทดลองที่ดำเนินการ การวัดเป็นส่วนสำคัญของการทดลอง โดยที่ใช้ขนาดและความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกันเพื่อตรวจสอบความจริงของทฤษฎีหรือการทดสอบสมมติฐาน
มีชุดของปริมาณทางกายภาพทั่วไปที่มักวัดในวิชาฟิสิกส์ ปริมาณเหล่านี้ถือเป็นปริมาณพื้นฐานตามแบบแผน การใช้การวัดสำหรับปริมาณเหล่านี้และความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณเหล่านี้ สามารถรับปริมาณทางกายภาพอื่นๆ ได้ปริมาณเหล่านี้เรียกว่าปริมาณทางกายภาพที่ได้รับ
ปริมาณพื้นฐาน
ชุดของหน่วยพื้นฐานถูกกำหนดไว้ในทุกระบบหน่วย และปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกันเรียกว่าปริมาณพื้นฐาน หน่วยพื้นฐานถูกกำหนดอย่างอิสระ และบ่อยครั้งที่ปริมาณสามารถวัดได้โดยตรงในระบบทางกายภาพ
โดยทั่วไป ระบบของหน่วยต้องใช้หน่วยทางกลสามหน่วย (มวล ความยาว และเวลา) จำเป็นต้องมีหน่วยไฟฟ้าหนึ่งหน่วย แม้ว่าชุดของหน่วยข้างต้นอาจเพียงพอ แต่หน่วยทางกายภาพอื่น ๆ เพียงไม่กี่หน่วยถือเป็นพื้นฐาน c.g.s (เซนติเมตร-กรัม-วินาที), m.k.s (เมตร-กิโลกรัม วินาที) และ f.p.s (ฟุต-ปอนด์-วินาที) เป็นระบบที่ใช้ก่อนหน้านี้ที่มีหน่วยพื้นฐาน
ระบบหน่วย SI ได้เข้ามาแทนที่ระบบหน่วยที่เก่ากว่ามาก ในระบบ SI ของหน่วย ตามคำจำกัดความ ตามปริมาณทางกายภาพทั้งเจ็ดจะถือเป็นปริมาณทางกายภาพพื้นฐานและหน่วยเป็นหน่วยทางกายภาพพื้นฐาน
จำนวน | หน่วย | สัญลักษณ์ | ขนาด |
ความยาว | เมตร | m | L |
มวล | กิโลกรัม | กก | M |
เวลา | วินาที | s | T |
กระแสไฟ | แอมป์ | A | |
อุณหภูมิเทอร์โมไดนามิก | เคลวิน | K | |
ปริมาณของสาร | ตุ่น | mol | |
ความเข้มของการส่องสว่าง | แคนเดลา | cd |
ปริมาณที่ได้รับ
ปริมาณที่ได้มาจากผลคูณของกำลังของหน่วยพื้นฐาน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ปริมาณเหล่านี้สามารถหาได้โดยใช้หน่วยพื้นฐาน หน่วยเหล่านี้ไม่ได้ถูกกำหนดอย่างอิสระ ขึ้นอยู่กับคำจำกัดความของหน่วยอื่น ปริมาณที่แนบมากับหน่วยที่ได้รับเรียกว่าปริมาณที่ได้รับ
ตัวอย่างเช่น พิจารณาปริมาณเวกเตอร์ของความเร็ว โดยการวัดระยะทางที่เดินทางโดยวัตถุและเวลาที่ใช้ จะสามารถกำหนดความเร็วเฉลี่ยของวัตถุได้ ดังนั้นความเร็วจึงเป็นปริมาณที่ได้รับ ประจุไฟฟ้ายังเป็นปริมาณที่ได้รับซึ่งได้รับจากผลคูณของกระแสไหลและเวลาที่ใช้ ปริมาณที่ได้รับแต่ละรายการมีหน่วยที่ได้รับ ปริมาณที่ได้รับสามารถเกิดขึ้นได้
ปริมาณจริง | หน่วย | สัญลักษณ์ | ||
มุมระนาบ | เรเดียน (a) | rad | – | m·m-1 =1 (b) |
มุมทึบ | สเตอเรเดียน (ก) | sr (c) | – | m2·m-2 =1 (b) |
ความถี่ | เฮิรตซ์ | Hz | – | s-1 |
แรง | นิวตัน | N | – | m·kg·s-2 |
กดดัน เครียด | ปาสกาล | Pa | N/m2 | m-1·kg·s-2 |
พลังงาน งาน ปริมาณความร้อน | จูล | J | N·m | m2·kg·s-2 |
พลัง ฟลักซ์การแผ่รังสี | วัตต์ | W | J/s | m2·kg·s-3 |
ค่าไฟ ปริมาณไฟฟ้า | คูลอมบ์ | C | – | A·s |
ความต่างศักย์ไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้า |
โวลต์ | V | W/A | m2·kg·s-3·A-1 |
ความจุ | ฟารัด | F | C/V | m-2·kg-1·s4·A 2 |
ความต้านทานไฟฟ้า | โอห์ม | V/A | m2·kg·s-3·A-2 | |
ความนำไฟฟ้า | ซีเมนส์ | S | A/V | m-2·kg-1·s3·A 2 |
ฟลักซ์แม่เหล็ก | เวเบอร์ | Wb | V·s | m2·kg·s-2·A-1 |
ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก | เทสลา | T | Wb/m2 | kg·s-2·A-1 |
ตัวเหนี่ยวนำ | เฮนรี่ | H | Wb/A | m2·kg·s-2·A-2 |
อุณหภูมิเซลเซียส | องศาเซลเซียส | °C | – | K |
ฟลักซ์ส่องสว่าง | ลูเมน | lm | cd·sr (c) | m2·m-2·cd=cd |
ความส่องสว่าง | Lux | lx | lm/m2 | m2·m-4·cd=m-2·cd |
กิจกรรม (ของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี) | เบคเคอเรล | Bq | – | s-1 |
ขนาดยาดูดซึม พลังงานจำเพาะ (ให้), kerma |
สีเทา | Gy | J/กก | m2·s-2 |
ปริมาณเทียบเท่า (d) | ซีเวิร์ต | Sv | J/กก | m2·s-2 |
กิจกรรมเร่งปฏิกิริยา | คาตาล | kat | s-1·mol |
ปริมาณพื้นฐานและปริมาณที่ได้รับต่างกันอย่างไร
• ปริมาณพื้นฐานคือปริมาณพื้นฐานของระบบหน่วย และถูกกำหนดโดยไม่ขึ้นกับปริมาณอื่นๆ
• ปริมาณที่ได้รับจะขึ้นอยู่กับปริมาณพื้นฐาน และสามารถกำหนดได้ในรูปของปริมาณพื้นฐาน
• ในหน่วย SI หน่วยที่ได้รับมักจะได้รับชื่อของบุคคลเช่น Newton และ Joule