Johdannaissuure

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Johdannaissuure on suure , eli jonkin asian tai esineen mitattava ominaisuus, joka voidaan maaritella perussuureiden yksinkertaisten laskutoimitusten kuten tulon, osamaaran ja murtopotenssien avulla. Perussuureita ovat pituus , massa , aika , sahkovirta , lampotila , ainemaara ja valovoima [1] . Esimerkiksi nopeus saadaan pituuden ja ajan osamaarana, joten se on johdannaissuure. Perussuureiden yksikoita kutsutaan perusyksikoiksi ja johdannaissuureiden yksikoita kutsutaan johdannaisyksikoiksi .

Kattavaa luetteloa mahdollisista johdannaissuureista ei ole olemassa, koska perussuureista ja jo maaritellyista johdannaissuureista voidaan maaritella uusia johdannaissuureita periaatteessa rajattomasti. [2]

Johdannaissuureiden maaritteleminen

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Johdannaissuure saadaan suorittamalla laskutoimituksia perussuureilla. Esimerkiksi suure nopeus [2] maaritellaan kuljetun matkan eli pituuden ja kulkuun kaytetyn ajan osamaarana

Nopeuden yksikko saadaan samalla tavalla laskemalla pituuden ( m eli metri) ja ajan yksikon ( s , sekunti) osamaara

Johdannaissuureiden johdannaisyksikot lasketaan samalla tavalla kuin ne maaritellaan. Kaikki johdannaisyksikot voidaan ilmaista perusyksikoista johdettuina lausekkeina. Muutamilla niista on kuitenkin erityisnimia, esimerkiksi voiman yksikko newton (1 N = 1 kg·m/s 2 ) ja energian yksikko joule (1 J = 1 kg·m 2 /s 2 ) seka monet naiden ja ampeerin avulla johdetut sahkosuureiden yksikot.

Pituudesta johdettuja johdannaissuureita

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Pituuden avulla johdetuilla suureilla ilmaistaan tilaan liittyvia asioita. Naiden yksikot johdetaan pituuden yksikon metrin tuloina ja osamaarina. Lisaksi pituussuureiden asennot voidaan ilmaista tason- tai tilan kulmasuureilla. [3]

Mitattava suure Suureen tunnus Yksikon nimi Yksikon tunnus Perusyksikoilla Johdannaisyksikoilla
pinta-ala A neliometri m 2 [4] m 2
tilavuus V kuutiometri m 3 m 3
tasokulma φ radiaani rad m·m -1 1
avaruuskulma φ , steradiaani sr m 2 m -2 1
taittovoimakkuus D dioptria dioptria, dpt m -1

Ajasta ja pituudesta johdettuja johdannaissuureita

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Pituuden ja ajan avulla johdetaan liiketiloihin liittyvia suureita. [3]

Mitattava suure Suureen tunnus Yksikon nimi Yksikon tunnus Perusyksikoilla Johdannaisyksikoilla
nopeus v metria sekunnissa [5] m/s m·s -1
kiihtyvyys a metria sekunnissa toiseen m/s 2 [5] m·s -2
taajuus f hertsi Hz s -1 [4]
kulmanopeus ω radiaania sekunnissa rad/s m·m -1 s -1 = s -1
kulmakiihtyvyys α radiaania neliosekunnissa rad/s 2 m·m -1 s -2 = s -2

Massasta, pituudesta ja ajasta johdettuja johdannaissuureita

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Pituuden, ajan ja massan avulla johdetaan paineeseen, voimaan ja energiaan liittyvia suureita. [3]

Mitattava suure Suureen tunnus Yksikon nimi Yksikon tunnus Perusyksikoilla Johdannaisyksikoilla
voima F newton N kg·m·s -2
energia E joule J kg·m 2 s -2 Nm
paine p pascal Pa kg·m -1 s -2 N/m 2
teho P watti W kg·m 2 s -3 J/s

Muita yleisesti kaytettyja johdannaissuureita

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Samalla periaatteella kuin edellakin. [3]

Mitattava suure Suureen tunnus Yksikon nimi Yksikon tunnus Perusyksikoilla Johdannaisyksikoilla
tiheys ρ kilogrammaa kuutiometrissa kg/m 3 kg·m -3
Sahkoopin suureet
jannite U , V , E voltti V kg·m 2 s -3 A -1 W/A = J/C
resistanssi R ohmi Ω kg·m 2 ·s -3 A -2 V/A
konduktanssi [6] G siemens S kg -1 ·m -2 ·s 3 A 2 A/V
sahkovaraus Q coulombi C A·s
kapasitanssi C faradi F s 4 ?A 2 ?m ?2 ?kg ?1 C/V
magneettivuo Φ weber Wb kg·m 2 ·s -2 A -1 V·s
induktanssi L henry H kg·m 2 ·s -2 A -2 Wb/A
magneettivuon tiheys B tesla T kg·s -2 A -1 Wb/m 2
Valo-opin suureet
valovirta Φ luumen lm cd·sr
valaistusvoimakkuus E luksi lx cd·m -2 lm/m 2
Sateilysuureet
radioaktiivisuus A becquerel Bq s -1 tai 1/s
absorboitunut annos D gray Gy m 2 s -2 J/kg
(= J·kg -1 )
ekvivalenttiannos H sievert Sv m 2 s -2
Kemian suureet
katalyyttinen aktiivisuus z [7] katal kat mol/s
(= s -1 ·mol)
  • Newell, David B. & Tiesinga, Eite (toimittajat):  The International System of Units (SI) . NIST Special Publication 330. Gaithersburg, Maryland, USA: Physical Measurement Laboratory National Institute of Standards and Technology, 2019. Teoksen verkkoversio (PDF) (viitattu 24.2.2021). doi : 10.6028/NIST.SP.330-2019 . (englanniksi)
  1. Newell, David B. & Tiesinga, Eite (toim.): The International System of Units (SI), 2019, s.6?11
  2. a b Newell, David B. & Tiesinga, Eite (toim.): The International System of Units (SI), 2019, s.13?14
  3. a b c d Newell, David B. & Tiesinga, Eite (toim.): The International System of Units (SI), 2019, s.14?19
  4. a b International Bureau of Weights and Measures: SI:n perussuureista tehdyt johdannaissuureet
  5. a b International Bureau of Weights and Measures: SI:n koherentit johdannaissuureet
  6. Milton, Hans J.:  Recommended Practice for the Use of Metric (SI) Units in Building Design and Construction . U.S. Department of Commerce / National Bureau of Standards, 1977. Teoksen verkkoversio (viitattu 20.2.2021). (englanniksi)
  7. Dybkær, Rene: The tortuous road to the adoption of katal for the expression of catalytic activity by the General Conference on Weights and Measures. Clinical Chemistry , maaliskuu 2002, 48. vsk, nro 3, s. 586?590. PubMed: 11861460 . ISSN 0009-9147 . Artikkelin verkkoversio . Viitattu 20.2.2021.

Aiheesta muualla

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]