Quantidades fundamentais versus derivadas
A experimentação é um aspecto central da física e de outras ciências físicas. Teorias e outras hipóteses são verificadas e estabelecidas como verdade científica por meio de experimentos realizados. As medições são parte integrante dos experimentos, onde as magnitudes e as relações entre diferentes quantidades físicas são usadas para verificar a verdade da teoria ou hipótese testada..
Há um conjunto muito comum de quantidades físicas que são frequentemente medidas em física. Essas quantidades são consideradas como quantidades fundamentais por convenção. Usando as medidas para essas quantidades e as relações entre elas, outras quantidades físicas podem ser derivadas. Essas quantidades são conhecidas como quantidades físicas derivadas.
Quantidades fundamentais
Um conjunto de unidades fundamentais é definido em todos os sistemas de unidades e as quantidades físicas correspondentes são chamadas de quantidades fundamentais. As unidades fundamentais são definidas de forma independente e, geralmente, as quantidades são diretamente mensuráveis em um sistema físico.
Em geral, um sistema de unidades requer três unidades mecânicas (massa, comprimento e tempo). Uma unidade elétrica também é necessária. Embora o conjunto de unidades acima seja suficiente, por conveniência, poucas outras unidades físicas são consideradas fundamentais. c.g.s (centímetro-grama-segundo), m.k.s (metro-quilograma segundo) e f.p.s (pés-libra-segundo) são sistemas anteriormente usados com unidades fundamentais.
O sistema de unidades SI substituiu muitos dos sistemas de unidades mais antigos. No sistema SI de unidades, por definição, sete quantidades físicas seguintes são consideradas como quantidades físicas fundamentais e suas unidades como unidades físicas fundamentais.
Quantidade | Unidade | Símbolo | Dimensões |
comprimento | Metro | m | eu |
Massa | Quilograma | kg | M |
Tempo | Segundos | s | T |
Corrente elétrica | Ampère | UMA | |
Temp termodinâmico. | Kelvin | K | |
Quantidade de substância | toupeira | mol | |
Intensidade luminosa | Candela | CD |
Quantidades derivadas
Quantidades derivadas são formadas pelo produto de potências de unidades fundamentais. Em outras palavras, essas quantidades podem ser derivadas usando unidades fundamentais. Essas unidades não são definidas independentemente; eles dependem da definição de outras unidades. Quantidades associadas a unidades derivadas são chamadas quantidades derivadas.
Por exemplo, considere a quantidade vetorial de velocidade. Medindo a distância percorrida por um objeto e o tempo gasto, a velocidade média do objeto pode ser determinada. Portanto, velocidade é uma quantidade derivada. A carga elétrica também é uma quantidade derivada em que é fornecida pelo produto do fluxo atual e do tempo gasto. Cada quantidade derivada possui unidades derivadas. Quantidades derivadas podem ser formadas.
Quantidade física | Unidade | Símbolo | ||
ângulo plano | Radiano (uma) | rad | - | milímetros-1 = 1 b) |
Angulo solido | Steradian (uma) | sr c) | - | m2M-2 = 1 b) |
frequência | Hertz | Hz | - | s-1 |
força | Newton | N | - | m · kg · s-2 |
pressão, estresse | Pascal | Pa | N / m2 | m-1· Kg · s-2 |
energia, trabalho, quantidade de calor | Joule | J | N · m | m2· Kg · s-2 |
potência, fluxo radiante | Watt | W | J / s | m2· Kg · s-3 |
carga elétrica, quantidade de eletricidade | Coulomb | C | - | Como |
diferença de potencial elétrico, | Volt | V | W / A | m2· Kg · s-3·UMA-1 |
capacitância | Farad | F | CV | m-2·kg-1S4·UMA2 |
resistência elétrica | Ohm | V / A | m2· Kg · s-3·UMA-2 | |
condutância elétrica | Siemens | S | A / V | m-2·kg-1S3·UMA2 |
fluxo magnético | Weber | Wb | V · s | m2· Kg · s-2·UMA-1 |
densidade do fluxo magnético | Tesla | T | Wb / m2 | kg · s-2·UMA-1 |
indutância | Henry | H | Wb / A | m2· Kg · s-2·UMA-2 |
Temperatura Celsius | Graus Celsius | ° C | - | K |
fluxo luminoso | Lúmen | lm | cd · sr c) | m2M-2· Cd = cd |
iluminância | Luxo | lx | lm / m2 | m2M-4· Cd = m-2·CD |
atividade (de um radionuclídeo) | Becquerel | Bq | - | s-1 |
dose absorvida, energia específica (transmitida), kerma | cinzento | Gy | J / kg | m2S-2 |
dose equivalente d) | Sievert | Sv | J / kg | m2S-2 |
atividade catalítica | Katal | kat | s-1· Mol |
Qual é a diferença entre Quantidades Fundamentais e Quantidades Derivadas?
• Quantidades fundamentais são as quantidades base de um sistema de unidades e são definidas independentemente das outras quantidades.
• As quantidades derivadas são baseadas em quantidades fundamentais e podem ser fornecidas em termos de quantidades fundamentais.
• Nas unidades SI, as unidades derivadas recebem frequentemente nomes de pessoas como Newton e Joule.