기본량과 유도 량 은 물체의 양이나 측정값을 표현할 수 있게 해주는 물리량입니다. 실험은 물리학을 비롯한 자연과학의 기본 요소입니다. 이론과 가설들은 실험을 통해 검증되고 과학적 진리로 확립됩니다.
위 그림은 기본량과 유도량을 측정하는 단위를 보여줍니다. 무게는 킬로그램, 거리는 미터, 시간은 초, 전류는 암페어로 측정됩니다. 다음 섹션에서 이러한 단위에 대해 더 자세히 설명합니다.
측정은 실험의 필수적인 부분으로, 다양한 물리적 양 사이의 크기와 관계를 이용하여 이론이나 가설의 진실성을 검증하는 데 사용됩니다.
크기 유형: 기본 및 파생
주요 지수
각 단위계에서는 기본 단위의 집합이 정의되어 있으며, 그 기본 단위의 물리량을 기본량이라고 합니다.
기본 단위는 독립적으로 정의되며, 물리적 시스템에서는 수량을 직접 측정할 수 있는 경우가 많습니다.
일반적으로 단위계에는 세 가지 기계적 단위(질량, 길이, 시간)가 필요합니다. 전기적 단위도 필요합니다.
측정을 위해 다른 물리량에 의존하지 않는 양을 기본량이라고 하며, 표현 가능한 다른 양에 의존하지 않습니다. 기본량은 총 일곱 가지가 있습니다.
1- 질량: 킬로그램(kg)
이는 프랑스 파리에 있는 국제도량형국에 보관되어 있는 백금-이리듐 원통형 원형의 질량으로 정의됩니다.
이 실린더의 사본은 많은 국가에서 보관하고 있으며, 이를 사용하여 무게를 표준화하고 비교합니다.
2- 길이: 미터(m)
이는 정확히 1/299792458초 동안 빛이 이동한 경로의 길이로 정의됩니다.
3- 시간: 초
국제 단위계에 따르면, 이는 세슘-192.631.770 원자가 방출하는 빛의 133주기 진동 시간으로, 바닥 상태의 두 초미세 준위 사이의 전이에 해당합니다. 이는 고정밀 원자 시계를 사용하여 측정됩니다.
4- 전류: 암페어(A)
전류의 세기를 측정합니다. 전류의 세기는 무한히 길고 무시할 수 있을 만큼 작은 원형 단면적을 가진 두 평행 직선 도체가 진공 상태에서 1미터 떨어져 있을 때, 두 도체 사이에 길이 2미터당 10 × 7-XNUMX 뉴턴의 힘을 생성하는 일정한 전류로 정의됩니다.
전하를 기본 단위로 사용해야 하는 것처럼 보일 수 있지만, 전류 측정이 훨씬 쉽기 때문에 표준 기본 단위로 선택되었습니다.
5- 온도: 켈빈(K)
국제단위계에 따르면 켈빈은 물의 삼중점의 열역학적 온도의 정확히 1/273,16입니다.
물의 삼중점은 고체, 액체, 기체 상태가 동시에 존재할 수 있는 고정된 온도와 압력입니다.
6- 광도 : 캔들(cd)
스테레오 당 540/1012와트의 복사 강도로 모든 방향으로 1×683Hz의 일정한 주파수를 방출하는 방사선의 광도를 측정합니다.
7- 몰(mol)
몰은 0,012kg의 탄소-12에 들어 있는 원자 수와 같은 수의 개체를 포함하는 물질의 양입니다.
예를 들어, 기본 질량의 크기는 저울을 사용하여 직접 측정할 수 있으므로 다른 크기에 의존하지 않습니다.
파생 수량
유도량은 기본 단위의 거듭제곱의 곱으로 형성됩니다. 다시 말해, 이러한 값은 기본 단위의 사용에서 도출됩니다.
이러한 단위는 다른 단위의 정의에 따라 달라지므로 독립적으로 정의되지 않습니다. 유도 단위와 관련된 양을 유도량이라고 합니다.
예를 들어, 벡터량인 속도를 생각해 보겠습니다. 물체가 이동한 거리와 걸린 시간을 측정하면 물체의 평균 속도를 구할 수 있습니다. 따라서 속도는 유도된 크기입니다.
전하 역시 전류 흐름과 경과 시간의 곱으로 주어지는 유도량입니다.
위에서 언급한 7가지 기본량을 제외한 모든 양은 유도량입니다. 유도량의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.
1- 작업 단위: 줄 또는 줄리엔(J)
1뉴턴(1N)의 힘을 작용한 지점이 힘의 방향으로 XNUMX미터(XNUMXm) 이동했을 때 행해지는 일을 말한다.
2- 힘: 뉴턴(N)
질량이 1kg인 물체에 작용하는 이 힘은 초당 1m²의 가속도를 발생 시킵니다.
3- 압력: 파스칼(Pa)
압력이란 1뉴턴(1N)의 힘이 1제곱미터(1m² ) 의 표면에 균일하고 수직으로 가해질 때 발생하는 압력입니다.
4- 전력: 와트 또는 와트(W)
이는 1초에 XNUMX줄(XNUMX J xs)의 속도로 에너지를 생산하는 에너지입니다.
5- 전하: 쿨롱 또는 쿨롱(C)
1암페어(1A)의 전류가 XNUMX초(XNUMXs) 동안 전달하는 전하의 양입니다.
6- 전기적 전위: 볼트(V)
1A의 일정한 전류를 전달하는 전도 케이블의 두 지점 사이의 전위차이며, 두 지점 사이에서 소모되는 전력이 1와트(XNUMXW)일 때입니다.
7- 전기 저항: 옴 또는 옴(Ω)
전기 저항을 측정합니다. 구체적으로, 도체의 두 점 사이에 1볼트(1V)의 일정한 전위차를 인가했을 때 XNUMX암페어(XNUMXA)의 전류가 흐르고, 도체가 기전력의 원천이 될 때 두 점 사이에 나타나는 저항을 말합니다.
8- 주파수: 헤르츠 또는 헤르츠(Hz)
주기가 1초(XNUMXs)인 주기적 현상의 빈도입니다.
참조
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