Quali sono le equazioni fisiche più comuni?
Esistono diverse equazioni fisiche utilizzate dai fisici per descrivere i fenomeni del mondo e del movimento. Queste equazioni possono essere riorganizzate per essere risolte per diverse variabili sconosciute. Pertanto, quelle che possono apparire come due equazioni separate sono spesso rielaborate nella stessa equazione. Alcune delle equazioni fisiche più comuni sono usate per descrivere energia, forza e velocità. Queste equazioni possono aiutare gli scienziati a capire come gli oggetti reagiranno in circostanze senza dover sperimentare direttamente sugli oggetti.
Forse le equazioni di fisica più conosciute hanno a che fare con l'energia: E = mc 2 . In questa equazione, E sta per energia, m per massa ec per la velocità della luce nel vuoto (circa 186.000 miglia / secondo o 3x10 8 metri / secondo. Questa equazione è stata sviluppata dallo scienziato Albert Einstein. Ha stabilito che la massa di un oggetto e la sua energia sono due tipi della stessa cosa: in altre parole, la massa di un oggetto può essere convertita in energia e viceversa.
Altre equazioni fisiche che hanno a che fare con l'energia sono quelle che descrivono l'energia cinetica e potenziale. L'energia cinetica (K o talvolta KE) è descritta dall'equazione K = ½mv 2 , dove m è uguale alla massa dell'oggetto e v è uguale alla velocità. U = mgy è l'equazione fisica che descrive la potenziale energia gravitazionale, dove U rappresenta l'energia potenziale, m per la massa, y per la distanza dell'oggetto dal suolo e g per l'accelerazione dovuta alla gravità sulla terra (circa 32.174 piedi / s 2 o 9,81 m / s 2 ). Questo valore può variare leggermente a causa dell'altitudine e della latitudine ed è tecnicamente un numero negativo poiché l'oggetto si sta muovendo verso il basso, tuttavia il negativo viene molte volte ignorato. La capitalizzazione della variabile "g" è importante poiché "g" è nota come l'accelerazione dovuta alla gravità e "G" è la costante gravitazionale.
Naturalmente, quando si ha a che fare con la gravità, si conosce anche la forza esercitata dalla gravità su un oggetto. Questo è descritto con l'equazione fisica, F = Gm 1 m 2 / r 2 . In questo caso, G - nota la maiuscola - è la costante gravitazionale universale (circa 6,67x10 -11 Nm 2 / kg 2 ), m 1 e m 2 sono le due masse degli oggetti e r è la distanza tra i due oggetti. Un'altra equazione fisica che ha a che fare con la forza descrive la seconda legge del moto di Newton. Questo è descritto da F = ma, dove F è forza, m è massa e a è accelerazione.
Le equazioni fisiche che hanno a che fare con la velocità sono d = vt, che descrive la distanza percorsa da un oggetto in un determinato tempo, e d = ½ a 2 + v 0 t, che descrive la distanza percorsa durante l'accelerazione. In entrambe le equazioni, d è il simbolo per la distanza, v per la velocità e t per il tempo. Nella prima equazione, t è il tempo trascorso dall'oggetto, e nella seconda equazione, t rappresenta il tempo dell'accelerazione. La variabile, a, nella seconda equazione indica l'accelerazione di un oggetto. Alcuni usano la variabile vi per descrivere la velocità iniziale anziché v 0 .