基本量と派生量は、物体のあらゆる量や測定値を表現することを可能にする物理量です。実験は物理学をはじめとする物理科学の根幹をなすものです。理論やその他の仮説は、実験を通して検証され、科学的真実として確立されます。
上の図は、基本量と派生量の測定単位を示しています。重量はキログラム、距離はメートル、時間は秒、電流はアンペアなどです。次のセクションでは、これらについて詳しく説明します。
測定は実験の不可欠な部分であり、さまざまな物理量の大きさと関係を使用して理論や仮説の真実性を検証します。
大きさの種類：基本および派生
主要指標
それぞれの単位系では、一連の基本単位が定義されており、その物理量は基本量と呼ばれます。
基本単位は独立して定義され、多くの場合、量は物理システム内で直接測定可能です。
一般的に、単位系には3つの機械的単位（質量、長さ、時間）と電気的な単位が必要です。
測定において他の物理量に依存しない量は基本量と呼ばれ、他の表現可能な量に依存しません。基本量は全部で7つあります。
1- 質量: キログラム (kg)
これは、フランスのパリにある国際度量衡局に保管されているプラチナ・イリジウムシリンダーの原型の質量によって定義されます。
このシリンダーのコピーは多くの国で保管されており、重量の標準化や比較に使用されています。
2- 長さ：メートル（m）
これは、正確に 1/299792458 秒間隔で光が移動する経路の長さとして定義されます。
3- 時間: 秒
国際単位系によれば、これはセシウム192.631.770原子から放出される光の振動の133周期に相当し、基底状態のXNUMXつの超微細準位間の遷移に相当します。これは高精度の原子時計を用いて測定されます。
4- 電流: アンペア (A)
電流の強さを測定します。電流の強さは、真空中で1メートル離れた2本の平行な直線導体に、長さが無限で断面が無視できるほど小さい導体を流した場合、これらの導体間に長さ10メートルあたり7×XNUMX-XNUMXニュートンの力が生じる一定の電流として定義されます。
基本単位として電荷を使用する必要があると思われるかもしれませんが、電流測定の方がはるかに簡単なので、標準の基本単位として選択されています。
5- 温度: ケルビン (K)
国際単位系によれば、ケルビンは水の三重点の熱力学的温度のちょうど 1/273,16 です。
水の三重点とは、固体、液体、気体の状態が同時に存在できる一定の温度と圧力のことです。
6- 光度：キャンドル（cd）
これは、一定周波数 540 × 1012 Hz の放射を発する光源の光強度を測定します。放射強度はどの方向でもステレオあたり 1/683 ワットです。
7-モル（モル）
モルは、0,012 kg の炭素 12 に含まれる原子と同じ数の実体を含む物質の量です。
たとえば、基本的な大きさの質量は天秤を使って直接測定できるため、別の大きさに依存しません。
導出量
導関数量は、基本単位の累乗によって形成されます。言い換えれば、これらの値は基本単位の使用から導き出されます。
これらの単位は他の単位の定義に依存しているため、独立して定義することはできません。組立単位に関連付けられた量は組立量と呼ばれます。
例えば、ベクトル量である速度を考えてみましょう。物体が移動した距離と移動に要した時間を測定することで、物体の平均速度を求めることができます。したがって、速度は導出量です。
電荷もまた、電流の流れと経過時間の積によって与えられる導出量です。
上記の7つの基本量を除き、他のすべての量は導出量です。導出量の例としては、以下のようなものがあります。
1- 作業単位：ジュールまたはジュリエンヌ（J）
1 ニュートン (1 N) の力が作用する点が、その力の方向に XNUMX メートル (XNUMX m) の距離移動するときに行われる仕事です。
2- 力: ニュートン (N)
この力は、質量が 1 キログラム (1 kg) の物体に作用すると、1 メートル毎秒2の加速度を生み出します。
3- 圧力：パスカル（Pa）
これは、1平方メートル（1 m² ）の表面に1ニュートン（1 N）の力が均一かつ垂直に加えられたときに生じる圧力です。
4- 電力: ワットまたはワット (W)
これは、1 秒あたり XNUMX ジュール (XNUMX J x s) の速度でエネルギー生成を生み出すエネルギーです。
5- 電荷：クーロンまたはクーロン（C）
1 アンペア (1 A) の電流によって XNUMX 秒間 (XNUMX s) に輸送される電荷の量です。
6- 電位：ボルト（V）
これは、1 アンプ (1 A) の定電流を流す導電ケーブルの XNUMX 点間で消費される電力が XNUMX ワット (XNUMX W) であるときの、それらの XNUMX 点間の電位差です。
7- 電気抵抗：オームまたはオーム（Ω）
電気抵抗を測定します。具体的には、導体の1点間に1ボルト（XNUMXV）の定電位を印加し、XNUMXアンペア（XNUMXA）の電流を発生させた際に、導体が起電力の発生源となるときに、導体のXNUMX点間に存在する抵抗を測定します。
8- 周波数: ヘルツまたはヘルツ (Hz)
周期が1秒(XNUMXs)である周期的現象の周波数です。
参照
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