Novo

Osnovne fizičke konstante

Osnovne fizičke konstante

Fizika je opisana jezikom matematike, a jednadžbe tog jezika koriste širok spektar fizičkih konstanti. U vrlo stvarnom smislu vrijednosti ovih fizičkih konstanta definiraju našu stvarnost. Univerzum u kojem su bili različiti bio bi radikalno izmijenjen od onoga koji mi zapravo živimo.

Do konstanti se obično dolazi promatranjem, bilo direktno (kao kad se mjeri naelektrisanje elektrona ili brzina svjetlosti) ili opisivanjem odnosa koji je mjerljiv i potom izvodi vrijednost konstante (kao u slučaju gravitaciona konstanta).

Ovaj je popis značajnih fizičkih konstanta, zajedno s nekim komentarima o tome kada se koriste, nije nimalo iscrpan, ali bi trebao biti koristan u pokušaju razumijevanja razmišljanja o tim fizičkim pojmovima.

Također treba napomenuti da se sve ove konstante ponekad pišu u različitim jedinicama, tako da ako pronađete drugu vrijednost koja nije potpuno ista kao ova, može se dogoditi da je pretvorena u drugi skup jedinica.

Brzina svjetlosti

Još prije nego što se Albert Einstein pojavio, fizičar James Clerk Maxwell opisao je brzinu svjetlosti u slobodnom prostoru u svojoj čuvenoj Maxwellovoj jednadžbi koja je opisivala elektromagnetska polja. Kako je Albert Einstein razvijao svoju teoriju relativnosti, brzina svjetlosti poprimala je relevantnost kao konstantu temeljnih važnih elemenata fizičke strukture stvarnosti.

c = 2.99792458 x 108 metara u sekundi

Punjenje elektrona

Naš moderni svijet radi na struju, a električni naboj elektrona je najosnovnija jedinica kada govorimo o ponašanju električne energije ili elektromagnetizma.

e = 1.602177 x 10-19 C

Gravitaciona konstanta

Gravitaciona konstanta razvijena je kao deo zakona gravitacije koji je razvio Sir Isaac Newton. Merenje gravitacione konstante uobičajeni je eksperiment koji su sproveli uvodni studenti fizike, merenjem gravitacione privlačnosti između dva objekta.

G = 6.67259 x 10-11 N m2/kg2

Planckova konstanta

Fizičar Max Planck počeo je čitavo polje kvantne fizike objašnjavajući rješenje „ultraljubičaste katastrofe“ istražujući problem zračenja crnaca. Pri tome je definirao konstantu koja je postala poznata kao Planckova konstanta, a koja se nastavila pojavljivati ​​u raznim primjenama tokom revolucije kvantne fizike.

h = 6.6260755 x 10-34 J s

Avogadrov broj

Ta se konstanta mnogo aktivnije koristi u hemiji nego u fizici, ali odnosi se na broj molekula sadržanih u jednom molu neke tvari.

NA = 6.022 x 1023 molekula / mol

Konstanta gasa

Ovo je konstanta koja se pojavljuje u mnogim jednadžbama vezanim za ponašanje plinova, kao što je Zakon o idealnom plinu kao dio kinetičke teorije plinova.

R = 8,314510 J / mol K

Boltzmannova konstanta

Nazvana po Ludvigu Boltzmannu, koristi se za povezivanje energije čestice sa temperaturom gasa. To je odnos konstante gasa R na Avogadrov broj NO:

k = R / NA = 1.38066 x 10-23 J / K

Masa čestica

Svemir je sastavljen od čestica, a mase tih čestica se pojavljuju i na puno različitih mjesta tokom proučavanja fizike. Iako ima puno više osnovnih čestica nego samo ove tri, one su najrelevantnije fizičke konstante na koje ćete naići:

Masa elektrona = me = 9.10939 x 10-31 kg
Neutronska masa = mn = 1.67262 x 10-27 kg
Protonska masa =mstr = 1.67492 x 10-27 kg

Dozvola slobodnog prostora

Ovo je fizička konstanta koja predstavlja sposobnost klasičnog vakuuma da dopušta linije električnog polja. Poznat je i kao epsilon naught.

ε0 = 8.854 x 10-12 C2/ N m2

Coulomb's Constant

Dozvola slobodnog prostora zatim se koristi za određivanje Kulomove konstante, što je ključno obilježje Kulomove jednadžbe koja upravlja snagom stvorenom interakcijom električnih naboja.

k = 1/(4πε0) = 8.987 x 109 N m2/ C2

Propusnost slobodnog prostora

Ta konstanta je slična propusnosti slobodnog prostora, ali se odnosi na magnetne linije dopuštene u klasičnom vakuumu i dolazi u igru ​​po Amperovom zakonu koji opisuje silu magnetnih polja:

μ0 = 4 π x 10-7 Wb / A m


Pogledajte video: Nauka 50: Simetrija (Septembar 2021).