Was sind die häufigsten physikalischen Gleichungen?
Es gibt verschiedene physikalische Gleichungen, die von Physikern verwendet werden, um die Phänomene der Welt und der Bewegung zu beschreiben. Diese Gleichungen können reorganisiert werden, um sie für verschiedene unbekannte Variablen zu lösen. Daher wird häufig dieselbe Gleichung überarbeitet, die wie zwei separate Gleichungen aussehen kann. Einige der gebräuchlichsten physikalischen Gleichungen beschreiben Energie, Kraft und Geschwindigkeit. Mithilfe dieser Gleichungen können Wissenschaftler herausfinden, wie Objekte unter bestimmten Umständen reagieren, ohne direkt an den Objekten experimentieren zu müssen.
Möglicherweise haben die bekanntesten physikalischen Gleichungen mit Energie zu tun: E = mc 2 . In dieser Gleichung steht E für Energie, m für Masse und c für die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum (ca. 186.000 Meilen / Sekunde oder 3 x 108 Meter / Sekunde). Diese Gleichung wurde vom Wissenschaftler Albert Einstein entwickelt. Er bestimmte dies Die Masse und die Energie eines Objekts sind zwei Arten derselben Sache: Mit anderen Worten, die Masse eines Objekts kann in Energie umgewandelt werden und umgekehrt.
Andere physikalische Gleichungen, die mit Energie zu tun haben, beschreiben kinetische und potentielle Energie. Die kinetische Energie (K oder manchmal KE) wird durch die Gleichung K = ½ mv 2 beschrieben , wobei m der Masse des Objekts entspricht und v der Geschwindigkeit entspricht. U = mgy ist die physikalische Gleichung, die die potentielle Gravitationsenergie beschreibt, wobei U für potentielle Energie, m für Masse, y für den Abstand des Objekts über dem Boden und g für die Erdbeschleunigung (ca. 32,174 ft / s) steht 2 oder 9,81 m / s 2 ). Dieser Wert kann sich aufgrund der Höhe und Breite geringfügig ändern und ist technisch gesehen eine negative Zahl, da sich das Objekt nach unten bewegt. Das Negative wird jedoch häufig ignoriert. Die Großschreibung der Variablen "g" ist wichtig, da "g" als die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft bezeichnet wird und "G" die Gravitationskonstante ist.
Natürlich kennt man beim Umgang mit der Schwerkraft auch die Kraft, die die Schwerkraft auf ein Objekt ausübt. Dies wird mit der physikalischen Gleichung F = Gm 1 m 2 / r 2 beschrieben . In diesem Fall ist G - beachte die Großschreibung - die universelle Gravitationskonstante (ca. 6,67 × 10 –11 Nm 2 / kg 2 ), m 1 und m 2 sind die zwei Massen der Objekte und r ist der Abstand zwischen den beiden Objekte. Eine andere physikalische Gleichung, die mit Kraft zu tun hat, beschreibt Newtons zweites Bewegungsgesetz. Dies wird durch F = ma beschrieben, wobei F die Kraft, m die Masse und a die Beschleunigung ist.
Physikalische Gleichungen, die mit Geschwindigkeit zu tun haben, sind d = vt, was die Entfernung beschreibt, die ein Objekt in einer bestimmten Zeit zurücklegt, und d = ½at 2 + v 0 t, was die zurückgelegte Entfernung beim Beschleunigen beschreibt. In beiden Gleichungen ist d das Symbol für die Entfernung, v für die Geschwindigkeit und t für die Zeit. In der ersten Gleichung ist t die Zeit, die das Objekt zurückgelegt hat, und in der zweiten Gleichung steht t für die Zeit der Beschleunigung. Die Variable a in der zweiten Gleichung steht für die Beschleunigung eines Objekts. Einige verwenden die Variable v i , um die Anfangsgeschwindigkeit anstatt von v 0 zu beschreiben.