Fysieke grootheden: typen, lijst en voorbeelden (2023)

Een fysieke grootheid is een eigenschap van een object, iets dat we kunnen meten met instrumenten of zelfs door onze zintuigen te gebruiken.

Twee eenvoudige voorbeelden van fysieke grootheden zijn de massa van een object of de temperatuur ervan.We kunnen beide meten met instrumenten, maarwe kunnen ze ook voelen met onze handen door het object op te tillen of aan te raken.

Fig. 1 - Massa is een fysieke grootheid van een object. Massa per versnelling van de zwaartekracht geeft ons het gewicht van het object.

Wat zijn de verschillende fysieke grootheden?

Er is een reeks fysieke eigenschappen die we kunnen meten.Al deze eigenschappen zijn gerelateerd aan een object's afmetingen of de samenstelling ervan. TDe zeven elementaire fysische grootheden zijn:

Het verschil tussen gewicht en massa

Mensen verwarren de hele tijd gewicht en massa.De beste manier om het verschil uit te leggen is aan de hand van een voorbeeld met een bal.

Wat zijn uitgebreide en intensieve hoeveelheden?

Fysieke grootheden hebben twee categorieën: uitgebreide hoeveelheden en intensieve hoeveelheden.Deze classificatie is gerelateerd aan een object's massa.Uitgebreide hoeveelheden zijn afhankelijk van een object's massa of grootte, terwijl intensieve hoeveelheden dat niet doen.

Voorbeelden van uitgebreide fysieke grootheden

Massa en elektrische lading zijn voorbeelden van uitgebreide fysieke grootheden.

Massa is afhankelijk van de grootte van het object.Als je twee gewichten van staal hebt en de ene is dubbel zo groot als de andere, dan heeft de grotere de dubbele massa.

Een ander voorbeeld betreft elektrische lading.Als dedeeltjesvan een object enige elektrische lading hebben, vertelt hun nummer ons hoeveel elektrische lading het object heeft.Als het object zijn massa vergroot, waardoor het aantal toeneemtdeeltjes, zal de elektrische lading groter zijn.

Voorbeelden van intensieve fysieke grootheden

Intensieve fysieke grootheden zijn niet afhankelijk van het object's massa of grootte.Simpele voorbeelden hiervan zijn tijd en temperatuur.

We kunnen de tijd meten die twee objecten van verschillende massa nodig hebben om van positie A naar positie B te gaan. In beide gevallen verloopt de tijd op dezelfde manier, onafhankelijk van de samenstelling of grootte van de objecten.

Stel je voor dat we een object hebben met een temperatuur van 100 Kelvin, dat we in tweeën delen.In ideale omstandigheden waar er geenwarmteoverdracht, hebben de twee helften nog steeds dezelfde temperatuur van 100 K.

Wat zijn afgeleide fysische grootheden?

Afgeleide fysieke grootheden zijn de eigenschappen van een object die het resultaat zijn van twee elementaire fysieke grootheden.Afgeleide grootheden kunnen het resultaat zijn van een relatie van dezelfde fysieke grootheid (bijvoorbeeld oppervlakte) of door twee verschillende verbanden te leggen (bijvoorbeeld snelheid). Zienhieronder voor enkele voorbeelden vanafgeleide fysische grootheden.

Oppervlakte en inhoud:gerelateerd aan lengte:

\[Gebied = lengte \cdot breedte; \spatie Volume = lengte \cdot breedte \cdot hoogte\]

Snelheid en versnelling:gerelateerd aan lengte en tijd:

\[Snelheid = \frac{lengte}{tijd}; \spatie Versnelling = \frac{lengte}{tijd^2}\]

Dikte:gerelateerd aan lengte en massa:

\[Dichtheid = \frac{massa}{lengte^3}\]

Gewicht:gerelateerd aan versnelling en massa (d.w.zn een planeet, versnelling is de zwaartekrachtversnelling):

\[Gewicht = zwaartekracht \cdot massa\]

Druk:gerelateerd aankrachten lengte (fof druk, dekrachtkan het gewicht zijn dat door een object wordt uitgeoefend, en het gebied waarover ditkrachthandelingen is gerelateerd aan lengte):

\[Druk = \frac{kracht}{lengte^2}\]

Wat zijn enkele kenmerken van fysieke grootheden?

Fysische grootheden hebben verschillende kenmerken die verband houden met hun eigenschappen, swaarvan er hieronder een aantal staan.

• Geen enkele fysieke grootheid kan kleiner zijn dan nul, met uitzondering van elektrische lading en temperatuurwaarden.
• Sommige fysieke grootheden kunnen de waarde nul hebben, zoals elektrische lading of massa.In deze gevallen is het object elektrisch neutraal (heeft geen lading) of is het massaloos (licht).
• Sommige fysieke grootheden zijn scalair, wat betekent dat ze alleen een waarde maar geen richting hebben.Voorbeelden van deze grootheden zijn volume, massa en mol.
• Andere fysieke grootheden zijn vectorieel, in welk geval je de richting nodig hebt om te begrijpen wat er gebeurt.Voorbeelden van vectoriële grootheden zijnsnelheid en versnelling.

Fig. 2 - Een thermometer kan een waarde onder nul weergeven.

Temperaturen onder nul zijn het gevolg van het nemen van detemperatuurbij welk waterbevriest als een nul (0) waarde.In Celsius is elke temperatuur onder het vriespunt van water negatief.

Hoe zijn eenheden en fysieke grootheden aan elkaar gekoppeld?

Fysische grootheden zijn belangrijk omdat ze ons in staat stellen een object te beschrijven.Objecten hebben een bepaalde massa, een bepaalde lengte en een bepaald aantal atomen.De eenheden zijn de referentiewaarden die we gebruiken om de eigenschappen van objecten te meten.

Stel je voor dat je het gewicht van twee stenen meet.Je kunt door ze in je handen te houden zien dat de ene zwaarder is dan de andere.Wel te bepalenhun precieze gewicht, moet u ze vergelijken met een standaardwaarde (eenheid), in dit geval de kilogram.