Základní fyzikální veličiny: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
Nová stránka: Mezi základní fyzikání veličiny patří Délka, Hmotnost, Čas, obsah, objem, Hustota, Rychlost, Síla, Práce, Energie a Tlak |
přenos z fyzikální veličiny |
||
Řádek 1:
Všechny [[fyzikální veličina|fyzikální veličiny]] lze definovat pomocí několika málo tzv. '''základních veličin''', které lze považovat za vzájemně nezávislé. Kolik veličin a které veličiny budeme považovat za základní je věcí volby. Za základní veličiny se zpravidla volí ty, které popisují nejzákladnější, vzájemně nezávislé fyzikální aspekty reality.
V mechanice jsou těmito veličinami zpravidla 3 následující:
* [[délka]] (vyjadřující základní geometrické vlastnosti materiálního světa a rozprostraněnost konkrétních i abstraktních materiálních objektů)
* [[čas]] (vyjadřující následnost událostí a umožňující vyjádření změn a pohybů)
* [[hmotnost]] (vyjadřující setrvačné vlastnosti hmotných objektů a charakterizující jejich schopnost gravitačně silově působit).
::Pozn.: Čas může být v některých soustavách také odvozenou veličinou, bere-li se za základní veličinu rychlost nebo jiná kinematická veličina (např. rychlost světla ve vakuu; čas je pak určen pomocí této rychlosti a světlem urazené vzdálenosti). Také hmotnost může být nahrazena jinou dynamickou veličinou, např. [[síla|silou]] (resp. tíhou), jak tomu bylo u tzv. technické soustavy („metr-kilopond-sekunda“).
Pro oblast termiky a příbuzných jevů k těmto jednotkám přistupuje:
* [[teplota]] (vyjadřující makroskopické projevy intenzity mikroskopického chaotického pohybu ustálených souborů velkého množství částic).
::Pozn.: Místo teploty může být zvolena jiná termodynamická makroskopická veličina, např. [[vnitřní energie]] nebo veličina popisující mikroskopický pohyb, což umožní novou základní veličinu nezavádět a definovat všechny termodynamické veličiny pomocí veličin mechanických. Je to však nepraktické.
Pro oblast elektromagnetických jevů postačuje jediná další veličina. V historických a současných soustavách za ni byla volena zpravidla jedna z následujících:
* [[elektrický náboj]] (charakterizující schopnost hmotných objektů elektricky silově působit) nebo
* [[elektrický proud]] (charakterizující průchod náboje za jednotku času).
Je také možné vyjít z vybraného zákona elektromagnetického silového působení, nezavádět novou základní veličinu a definovat elektromagneticky specifické veličiny výhradně pomocí základních veličin mechaniky (toto je přístup všech variant elektromagnetických veličin a jednotek soustavy [[CGS]]). Jistou nevýhodou je skutečnost, že elektromagneticky specifická veličina v takovýchto veličinových rovnicích vystupuje vždy ve druhé mocnině, takže její jednotka má definiční vztah ve tvaru druhé odmocniny ze součinu/podílu jednotek mechanických veličin a [[fyzikální veličina#Fyzikální rozměr a rozměrové rovnice|fyzikální rozměr]] má polovinové exponenty. Pro některé specialisty na metrologii je to nepřijatelné (spíše však z filozofických a pedagogických důvodů; pro fyziky to problém nepředstavuje).
::Pozn.: Magnetické silové působení je relativistickým efektem elektrického silového působení, proto novou základní veličinu nepotřebuje. U některých soustav se však požaduje (opět spíše z filozofických a pedagogických, případně „estetických“ důvodů), aby sobě obdobné elektrické a magnetické veličiny (například intenzita elektrického pole a magnetická indukce – obě vyjadřují sílu pole působící na jednotkový náboj) vystupovaly symetricky, tedy aby jejich jednotky měly stejný definiční jednotkový vztah. Hovoříme pak o tzv. '''symetrických soustavách'''. [[Soustava SI]] toto nesplňuje, naopak Gaussova [[CGS]] nebo Heavisideova-Lorentzova soustava ano, díky následujícímu tvaru vztahu pro [[Lorentzova síla|Lorentzovu sílu]]: <math>\vec F = Q(\vec E + \frac {1}{c} \vec v \times \vec B)</math>.
V některých soustavách je z praktických důvodů zavedena specifická základní veličina pro (zpravidla velký) počet entit:
* [[látkové množství]].
Praxe ukázala, že je vhodné pro oblast optiky oddělit od sebe zářivé vlastnosti obecného elektromagnetického vlnění (vyjadřované pomocí elektromagnetických a [[Radiometrické veličiny|radiometrických]] veličin) a zářivé vlastnosti [[světlo|světla]], tedy viditelné části tohoto záření. Z těchto důvodů se zpravidla doplňuje ještě jedna [[fotometrické veličiny|fotometrická]] základní veličina, například:
* [[svítivost]] nebo
* [[světelný tok]].
Podobné důvody pro oddělení vlnově-dynamických vlastností mechanického [[vlnění]] a [[zvuk]]u, tedy slyšitelné části tohoto [[vlnění]], sice existují, ale zřejmě vzhledem k [[logaritmus|logaritmické]] citlivosti lidských orgánů [[sluch]]u nevedly k zavedení nové plnohodnotné základní veličiny.
Každé základní veličině přísluší jedna hlavní [[Fyzikální jednotka|jednotka]], tzv. '''základní jednotka'''. Pomocí základních [[Fyzikální jednotka|jednotek]] jsou jednotkovými rovnicemi definovány hlavní jednotky dalších odvozených veličin.
Moderní soustavy [[Fyzikální jednotka|jednotek]] se vyznačují tím, že hlavní [[Fyzikální jednotka|jednotky]] odvozených veličin jsou vzhledem k základním jednotkám koherentní, tedy jsou vesměs definovány jednotkovými rovnicemi bez číselných koeficientů. Hovoříme pak o '''koherentní soustavě'''.
|