Rahtarin matikka ja fysiikka osa 2; SI -järjestelmän suureet ja johdannaiset

Tässä artikkelisarjan toisessa osassa, listataan SI -järjestelmän perussuureet ja joitain johdannaissuureita. Johdannaiset on valittu kuljetusalan työtehtävissä vastaantulevista suureista, sekä liikenteen turvallisuusviraston määräyksestä; Vaarallisten aineiden kuljetus tiellä 2017 (lakikokoelma).

MERKIT (selite)

kertomerkki - *
jakomerkki - /

Perussuureet ovat yksiköitä, jotka voidaan mitata ja määrittää suoraan erilaisista luonnonilmiöistä ja vakioista. Nämä määritelmät ovat usein niin monimutkaisia laskutoimituksia, ettei niitä tarvitse tai kannata opetella ulkoa. Niillä ei ole käytännön työn kannalta merkitystä.

Johdannaissuureet puolestaan ovat perussuureilla tehtävien laskutoimituksien tuloksia. Tästä tulee nimi johdannaissuureet. Johtaminen tarkoittaa juuri perussuureilla tehtäviä laskutoimituksia.

Perussuureet

SI-järjestelmä koostuu seitsemästä perussuureesta; aika, pituus, massa, sähkövirta, lämpötila, ainemäärä ja valovoima.

suuretunnusyksikkötunnus
aikat sekuntis
pituus (etäisyys, korkeus)l s metrim
massa (paino)m kilogrammakg
sähkövirtaI i ampeeriA
termodynaaminen lämpötilaT kelvinK
ainemääräN nmoolimol
valovoima Iv kandelacd

Johdannaisyksiköiden laskenta perussuureista

Miten johdannaisyksiköt johdetaan, eli lasketaan perussuureista? Avaan tätä esimerkin kautta;

SELITE (potenssi)

Potenssi on matemaattinen lyhennysmerkintä, jolla esitetään
saman luvun toistuva kertolasku. Esimerkiksi kolmen 2:n tulo;
2 * 2 * 2 esitetään kahden potenssina 2³.

Esimerkiksi voiman (F) yksikkö newton (N) on massan (m) ja kiihtyvyyden (m/s²) johdannainen.

LASKENTA (voima / newton)

newton (N) = massa (m) * kiihtyvyys (a)
voima (F) = ma
voima = kg * m/s²

Kaikki yllä kirjoitetut kolme esimerkkiä tarkoittavat samaa; voima on kilogramma kertaa metri jaettuna sekunti potenssiin kaksi.

Kyseisessä esimerkissä massa (m) on perussuure. Kiihtyvyys (a) on pituuden (m) ja ajan (s) johdannainen; metri jaettuna sekunti potenssiin kaksi (m/s²).

LASKENTA (kiihtyvyys)

m/s² = m / s * s
a = m/s²
kiihtyvyys = metri / sekunti * sekunti

Voiman yksikkö newton saadaan siis tekemällä perussuureilla; massa, pituus ja aika, yllä olevat kerto- ja jakolaskutoimitukset.

Johdannaisuureet

Useille yleisesti käytetyille johdannaisyksiköille on annettu omia nimiä niiden käytön helpottamiseksi,

Olen ottanut tähän vain osan johdannaisyksiköistä. Ainakin näihin yksiköihin kuljetusalalla törmää, jos lukee säädöstekstejä tai mitään perusteita pidemälle vietyä ajoneuvon tekniikkaa tai kuorman varmistuksen laskentaa.

Laskenta sarakkeessa on esitetty kaava, miten kyseinen yksikkö saadaan johdettua muista suureista. Ja muistutuksena, kuten peruskoulussa opetettiin sulkeissa olevat laskutoimitukset lasketaan ensin.

suuretunnusyksikkötunnuslaskenta
lämpötilaTcelcius °C 0 °C = 273,1 K
voimaFnewtonNkg * m / s²
paineppascalPakg / (m * s²)
baaribar1 bar = 105 Pa
tehoPwattiWkg * m² / s³
energiaEWjouleJkg * m² / s²
lämpömääräQjouleJ
jänniteUvolttiV kg * m² / (s³ A)
jännityss N/m²1 N/mm² = 1 MPa
pinta-ala A neliömetri m2m * m
tilavuus V kuutiometri m3 m * m * m
litral1000 l = 1 m3
nopeusvmetriä sekunnissam/s m * s-1
kiihtyvyys a metriä sekunnissa toiseenm/s² m * s-2
(radio)aktiivisuus A becquerel Bq1/s
ekvivalenttiannos H sievertSv(= J/kg)
momentti M newtonmetriNmN * m
vääntömomenttiTtorqueNmN * m
liikemääräpmomentum NsN * s
Viskositeetti (kinemaattinen)v m²/s
Viskositeetti (dynaaminen) η μ Pa * s
   Lähetä artikkeli PDF tiedostona   
admin

3 thoughts on “Rahtarin matikka ja fysiikka osa 2; SI -järjestelmän suureet ja johdannaiset

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *