Jakie są najczęstsze równania fizyki?
Istnieje kilka równań fizyki, które są używane przez fizyków do opisywania zjawisk świata i ruchu. Te równania można reorganizować w celu rozwiązania różnych nieznanych zmiennych. Dlatego coś, co może wyglądać jak dwa oddzielne równania, jest często przerobione na to samo równanie. Niektóre z najczęstszych równań fizycznych służą do opisania energii, siły i prędkości. Te równania mogą pomóc naukowcom dowiedzieć się, jak zareagują obiekty w danych okolicznościach bez konieczności bezpośredniego eksperymentowania na obiektach.
Być może najbardziej znane równania fizyki dotyczą energii: E = mc 2 . W tym równaniu E oznacza energię, m masę, zaś c prędkość światła w próżni (około 186 000 mil / sekundę lub 3x10 8 metrów / sekundę. Równanie to opracował naukowiec Albert Einstein. masa obiektu i jego energia są dwoma rodzajami tego samego. Innymi słowy, masę obiektu można przekształcić w energię i odwrotnie.
Inne równania fizyki związane z energią to te, które opisują energię kinetyczną i potencjalną. Energia kinetyczna (K lub czasami KE) opisana jest równaniem K = ½mv 2 , gdzie m równa się masie obiektu, a v jest równe prędkości. U = mgy jest równaniem fizyki opisującym potencjalną energię grawitacji, gdzie U oznacza energię potencjalną, m dla masy, y dla odległości obiektu nad ziemią, g dla przyspieszenia ziemskiego (ok. 32,174 stopy / s 2 lub 9,81 m / s 2 ). Wartość ta może się nieznacznie zmienić ze względu na wysokość i szerokość geograficzną i technicznie jest liczbą ujemną, ponieważ obiekt porusza się w dół, jednak ujemna wartość jest wielokrotnie ignorowana. Kapitalizacja zmiennej „g” jest ważna, ponieważ „g” jest znane jako przyspieszenie ziemskie, a „G” jest stałą grawitacyjną.
Oczywiście, mając do czynienia z grawitacją, najbardziej znana jest także siła, jaką grawitacja wywiera na przedmiot. Jest to opisane równaniem fizyki, F = Gm 1 m 2 / r 2 . W tym przypadku G - zwróć uwagę na wielką literę - jest uniwersalną stałą grawitacyjną (ok. 6,67x10-11 Nm 2 / kg 2 ), m 1 i m 2 to dwie masy obiektów, a r to odległość między nimi przedmioty Inne równanie fizyki dotyczące siły opisuje drugą zasadę ruchu Newtona. Jest to opisane przez F = ma, gdzie F jest siłą, m jest masą, a a jest przyspieszeniem.
Równania fizyki związane z prędkością to d = vt, która opisuje odległość, jaką obiekt pokonuje w określonym czasie, oraz d = ½at 2 + v 0 t, która opisuje odległość przebytą podczas przyspieszania. W obu równaniach d jest symbolem odległości, v prędkości, zaś t czasu. W pierwszym równaniu, t jest czasem podróży obiektu, aw drugim równaniu, t oznacza czas przyspieszenia. Zmienna a w drugim równaniu oznacza przyspieszenie obiektu. Niektórzy używają zmiennej v i do opisania prędkości początkowej zamiast v 0 .