Vybrané kapitoly ze středoškolské fyziky - Pro přípravný kurz k přijímacím zkouškám z fyziky na DFJP Univerzity Pardubice - Úvod, fyzikální veličiny

Základní veličiny a jednotky Mezinárodní soustavy SI jsou uvedeny v následující tabulce:

Základní veličina Značka Základní jednotka Značka délka l metr m hmotnost m kilogram kg čas t sekunda s elektrický proud I ampér A termodynamická teplota T kelvin K látkové množství n mol mol svítivost I kandela cd

Odvozené jednotky získáme ze základních pomocí definičních vztahů odpovídajících veličin. Například velikost rychlosti rovnoměrného pohybu je definována vztahem

,

kde s je dráha uražená za čas t trvání pohybu. Jelikož jednotkou dráhy je metr (m) a jednotkou času sekunda (s), je jednotkou rychlosti metr za sekundu

.

Některé odvozené jednotky mají své názvy, např. jednotka síly [F] = kg.m.s-2 má název newton (N).

Násobky a díly jednotek se tvoří ze základních a odvozených pomocí mocnin deseti. Jejich názvy se pak skládají z příslušné normalizované předpony a názvu jednotky. Přehled předpon je vypsán v následující tabulce.

Předpona exa- peta- tera- giga- mega- kilo- mili- mikro-- nano- piko- femto- atto- Značka E P T G M k m μ n p f A Mocnina 1018 1015 1012 109 106 103 10 -3 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15 10 -18

Kromě těchto jednotek lze z praktických důvodů používat i tzv. vedlejší jednotky. Těmi jsou např. pro čas minuta (min), hodina (hod), den (d) a rok (r), pro hmotnost tuna (t), pro objem litr(l), pro energii elektronvolt (eV), patří sem i jednotky pro úhel − úhlový stupeň (o), úhlová minuta (′), úhlová vteřina (′′), ale i řada dalších.

1.2 Skalární a vektorové fyzikální veličiny

Fyzikální veličiny mohou být různého druhu a mají i různě složitý obsah. Obvykle se ve fyzice používá jejich rozdělení do dvou základních skupin – na skalární a vektorové fyzikální veličiny.

Skalární fyzikální veličiny (stručně skaláry) bývají jednodušší. K jejich jednoznačnému určení stačí zadat číselnou hodnotou a příslušnou měřící jednotkou (do této skupiny patří např. hmotnost m, čas t, dráha s, objem V, hustota ρ, práce W, teplota T, teplo Q, energie E, elektrický proud I, elektrický náboj q a celá řada dalších).

Vektorová fyzikální veličina (stručně vektor) je složitější. U veličiny tohoto druhu nestačí k jejímu úplnému určení pouhá znalost její velikosti (dané číselnou hodnotou a příslušnou měřící jednotkou), ale v případě, že tato velikost je nenulová, je stejně důležitý i směr a u tzv. vázaných vektorů též působiště vektorové veličiny (příkladem je např.okamžitá rychlost v, síla F, moment síly M, okamžité zrychlení a, intenzita elektrického pole E, hustota elektrického proudu J a mnohé další). Vektorové fyzikální veličiny se označují smluvenými značkami, v tištěné literatuře obvykle tučnou kurzívou (například síla F ), při psaní v sešitě nebo na tabuli pak šipkou nad značkou příslušné veličiny (např. síla ).