Katere so najpogostejše fizikalne enačbe?

Obstaja več fizikalnih enačb, ki jih uporabljajo fiziki za opis pojavov sveta in gibanja. Te enačbe je mogoče reorganizirati tako, da jih je mogoče rešiti za različne neznane spremenljivke. Zato sta to, kar lahko izgleda kot dve ločeni enačbi, pogosto predelana ista enačba. Nekatere najpogostejše fizikalne enačbe se uporabljajo za opis energije, sile in hitrosti. Te enačbe lahko pomagajo znanstvenikom ugotoviti, kako bodo predmeti reagirali v okoliščinah, ne da bi morali neposredno eksperimentirati na predmetih.

Verjetno najbolj znane fizikalne enačbe so povezane z energijo: E=mc2. V tej enačbi E pomeni energijo, m maso, c pa hitrost svetlobe v vakuumu (približno 186,000 milj/sekundo ali 3×108 metrov/sekundo. To enačbo je razvil znanstvenik Albert Einstein. Določil je da sta masa predmeta in njegova energija dve vrsti iste stvari, z drugimi besedami, masa predmeta se lahko pretvori v energijo in obratno.

Druge fizične enačbe, ki so povezane z energijo, so tiste, ki opisujejo kinetično in potencialno energijo. Kinetična energija (K ali včasih KE) je opisana z enačbo K=½mv2, kjer je m enaka masi predmeta, v pa je enako hitrosti. U=mgy je fizična enačba, ki opisuje potencialno gravitacijsko energijo, kjer U pomeni potencialno energijo, m maso, y razdaljo predmeta nad tlemi in g pospešek zaradi gravitacije na zemlji (pribl. 32.174 ft/s2 ali 9.81 m/s2). Ta vrednost se lahko nekoliko spremeni zaradi nadmorske višine in zemljepisne širine in je tehnično negativno število, saj se objekt giblje v smeri navzdol, vendar je negativna velikokrat prezrta. Velika črka spremenljivke “g” je pomembna, saj je “g” znan kot pospešek zaradi gravitacije, “G” pa je gravitacijska konstanta.

Seveda, ko se ukvarjamo z gravitacijo, večina pozna tudi silo, ki jo gravitacija deluje na predmet. To je opisano s fizikalno enačbo, F=Gm1m2/r2. V tem primeru je G – upoštevajte veliko črko – univerzalna gravitacijska konstanta (približno 6.67×10-11 N.m2/kg2), m1 in m2 sta masi predmetov, r pa je razdalja med obema objektoma. . Druga enačba fizike, ki je povezana s silo, opisuje Newtonov drugi zakon gibanja. To je opisano z F=ma, kjer je F sila, m masa in a pospešek.

Fizične enačbe, ki se nanašajo na hitrost, sta d=vt, ki opisuje razdaljo, ki jo predmet prepotuje v določenem času, in d=½at2+v0t, ki opisuje razdaljo, prevoženo med pospeševanjem. V obeh enačbah je d simbol za razdaljo, v za hitrost in t za čas. V prvi enačbi je t čas, ki ga je objekt prepotoval, v drugi enačbi pa t pomeni čas pospeška. Spremenljivka a v drugi enačbi pomeni pospešek predmeta. Nekateri uporabljajo spremenljivko vi za opis začetne hitrosti in ne v0.