مقادیر بنیادی در مقابل مقادیر مشتق شده
آزمایش یک جنبه اصلی فیزیک و سایر علوم فیزیکی است. نظریه ها و سایر فرضیه ها با آزمایش های انجام شده تأیید و به عنوان حقیقت علمی ثابت می شوند. اندازه‌گیری‌ها بخشی جدایی‌ناپذیر از آزمایش‌ها هستند، که در آن از بزرگی‌ها و روابط بین کمیت‌های فیزیکی مختلف برای تأیید صحت نظریه یا فرضیه آزمایش‌شده استفاده می‌شود.
مجموعه‌ای از کمیت‌های فیزیکی بسیار رایج وجود دارد که اغلب در فیزیک اندازه‌گیری می‌شوند. این مقادیر طبق قرارداد به عنوان کمیت های اساسی در نظر گرفته می شوند. با استفاده از اندازه‌گیری‌های این کمیت‌ها و روابط بین آنها، می‌توان مقادیر فیزیکی دیگری را استخراج کرد.این مقادیر به عنوان کمیت های فیزیکی مشتق شده شناخته می شوند.
مقادیر اساسی
مجموعه‌ای از واحدهای بنیادی در هر سیستم واحد تعریف می‌شوند و کمیت‌های فیزیکی مربوطه را کمیت‌های بنیادی می‌نامند. واحدهای بنیادی به طور مستقل تعریف می‌شوند و اغلب کمیت‌ها مستقیماً در یک سیستم فیزیکی قابل اندازه‌گیری هستند.
به طور کلی، یک سیستم از واحدها به سه واحد مکانیکی (جرم، طول و زمان) نیاز دارد. یک واحد برق نیز مورد نیاز است. حتی اگر مجموعه واحدهای فوق کافی باشد، برای راحتی، تعداد کمی از واحدهای فیزیکی دیگر اساسی در نظر گرفته می شوند. c.g.s (سانتی متر-گرم-ثانیه)، m.k.s (متر-کیلوگرم ثانیه) و f.p.s (فوت-پوند-ثانیه) قبلاً سیستم‌هایی با واحدهای بنیادی استفاده می‌شدند.
سیستم واحد SI جایگزین بسیاری از سیستم های واحدهای قدیمی شده است. در سیستم واحدهای SI، طبق تعریف، هفت کمیت فیزیکی زیر به عنوان کمیت های فیزیکی اساسی و واحدهای آنها به عنوان واحدهای فیزیکی اساسی در نظر گرفته می شوند.
| تعداد | واحد | سمبل | ابعاد |
| طول | متر | m | L |
| توده | کیلو | kg | M |
| زمان | ثانیه | s | T |
| جریان الکتریکی | آمپر | A | |
| دمای ترمودینامیکی | Kelvin | K | |
| میزان ماده | مول | mol | |
| شدت نور | Candela | cd |
تعداد مشتق شده
کمیت های مشتق شده از حاصل ضرب توان واحدهای بنیادی تشکیل می شوند. به عبارت دیگر، این کمیت ها را می توان با استفاده از واحدهای بنیادی به دست آورد. این واحدها به طور مستقل تعریف نشده اند. آنها به تعریف واحدهای دیگر بستگی دارند. کمیت های متصل به واحدهای مشتق شده، کمیت های مشتق شده نامیده می شوند.
برای مثال، کمیت بردار سرعت را در نظر بگیرید. با اندازه گیری مسافت طی شده توسط یک جسم و زمان صرف شده می توان میانگین سرعت جسم را تعیین کرد. بنابراین سرعت یک کمیت مشتق شده است. بار الکتریکی نیز مقداری مشتق شده است که از حاصل ضرب جریان و زمان گرفته شده بدست می آید. هر کمیت مشتق شده دارای واحدهای مشتق شده است. مقادیر مشتق شده را می توان تشکیل داد.
| کمیت فیزیکی | واحد | سمبل | ||
| زاویه صفحه | رادیان (a) | rad | – | m·m-1 =1 (b) |
| زاویه جامد | استرادیان (a) | sr (c) | – | m2·m-2 =1 (ب) |
| فرکانس | Hertz | Hz | – | s-1 |
| نیرو | نیوتن | N | – | m·kg·s-2 |
| فشار، استرس | پاسکال | Pa | N/m2 | m-1·kg·s-2 |
| انرژی، کار، مقدار گرما | ژول | J | N·m | m2·kg·s-2 |
| قدرت، شار تابشی | وات | W | J/s | m2·kg·s-3 |
| شارژ الکتریکی، مقدار برق | Coulomb | C |
– |
A·s |
|
تفاوت پتانسیل الکتریکی، نیروی محرکه الکتریکی |
ولت | V | W/A | m2·kg·s-3·A-1 |
| ظرفیت | فاراد | F | C/V | m-2·kg-1·s4·A 2 |
| مقاومت الکتریکی | اهم | V/A | m2·kg·s-3·A-2 | |
| رسانایی الکتریکی | Ziemens | S | A/V | m-2·kg-1·s3·A 2 |
| شار مغناطیسی | Weber | Wb | V·s | m2·kg·s-2·A-1 |
| چگالی شار مغناطیسی | تسلا | T | Wb/m2 | kg·s-2·A-1 |
| استقرا | هنری | H | Wb/A | m2·kg·s-2·A-2 |
| دمای سانتیگراد | درجه سانتیگراد | °C | – | K |
| شار نورانی | لومن | lm | cd·sr (c) | m2·m-2·cd=cd |
| روشنایی | Lux | lx | lm/m2 | m2·m-4·cd=m-2·cd |
| فعالیت (رادیونوکلئید) | بکرل | Bq | – | s-1 |
|
دوز جذبی، انرژی اختصاصی (تزریق شده)، کرما |
خاکستری | Gy | J/kg | m2·s-2 |
| معادل دوز (d) | Sievert | Sv | J/kg | m2·s-2 |
| فعالیت کاتالیزوری | Katal | kat | s-1·mol | |
تفاوت بین مقادیر بنیادی و مشتق شده چیست؟
• کمیت های بنیادی کمیت های پایه یک سیستم واحد هستند و مستقل از کمیت های دیگر تعریف می شوند.
• کمیت های مشتق شده بر اساس کمیت های بنیادی هستند و می توان آنها را بر حسب کمیت های اساسی ارائه کرد.
• در واحدهای SI، واحدهای مشتق شده اغلب نام افرادی مانند نیوتن و ژول داده می شود.
