Czym są wielkości bezwymiarowe w fizyce i inżynierii?

W fizyce i inżynierii wielkość bezwymiarowa to wielkość, z którą nie są powiązane żadne jednostki ani wymiary. Jest to wielkość, którą można wyrazić jako czystą liczbę, bez odniesienia do długości, czasu, masy lub innych wielkości fizycznych.……Przykładami wielkości bezwymiarowych są:……1. Pi (π), które jest stosunkiem obwodu koła do jego średnicy i jest czystą stałą matematyczną bez jednostek.
2. Prędkość światła (c), która jest podstawową stałą natury, opisującą maksymalną prędkość, z jaką może przemieszczać się informacja lub materia, i nie ma jednostek.
3. Stała Plancka (h), która jest podstawową stałą mechaniki kwantowej, opisującą związek pomiędzy energią i częstotliwością i nie ma jednostek.
4. Stała drobnej struktury (α), która jest podstawową stałą elektrodynamiki kwantowej, opisującą siłę oddziaływania elektromagnetycznego pomiędzy naładowanymi cząstkami i nie ma jednostek.
5. Stała Eulera-Mascheroniego (γ), która jest stałą matematyczną występującą w wielu obszarach matematyki i fizyki i nie ma jednostek.

Wielkości bezwymiarowe są często używane we wzorach i równaniach naukowych, ponieważ można je łatwo porównywać i łączyć bez martwienia się o jednostki. Na przykład równanie na okres oscylatora (T) można zapisać jako:

T = 2π √(m / k)

gdzie m jest masą oscylatora, k jest stałą sprężystości, a π jest stałą bezwymiarową. Równanie to pokazuje, że okres oscylatora zależy tylko od masy i stałej sprężystości, a nie od innych wielkości fizycznych, takich jak długość czy czas.