Что такое безразмерные величины в физике и технике?

В физике и технике безразмерная величина — это величина, с которой не связаны никакие единицы измерения или измерения. Это величина, которую можно выразить в виде чистого числа, без каких-либо ссылок на длину, время, массу или другие физические величины.

Примеры безразмерных величин включают в себя:

1. Пи (π), которое представляет собой отношение длины окружности к его диаметру и представляет собой чисто математическую константу без единиц измерения.
2. Скорость света (c) — фундаментальная константа природы, описывающая максимальную скорость, с которой может перемещаться информация или материя, и не имеет единиц измерения.
3. Константа Планка (h) — фундаментальная константа квантовой механики, описывающая взаимосвязь между энергией и частотой и не имеющая единиц измерения.
4. Постоянная тонкой структуры (α), которая является фундаментальной константой квантовой электродинамики и описывает силу электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами, не имеет единиц измерения.
5. Константа Эйлера-Машерони (γ), которая представляет собой математическую константу, которая встречается во многих областях математики и физики и не имеет единиц измерения.

Безразмерные величины часто используются в научных формулах и уравнениях, поскольку их можно легко сравнивать и комбинировать, не беспокоясь о единицы измерения. Например, уравнение периода осциллятора (T) можно записать как:

T = 2π √(m / k)

где m — масса осциллятора, k — жесткость пружины, а π — безразмерная константа. Это уравнение показывает, что период осциллятора зависит только от массы и жесткости пружины, а не от каких-либо других физических величин, таких как длина или время.