Fizik ve Mühendislikte Boyutsuz Nicelikler Nelerdir?

Fizikte ve mühendislikte boyutsuz bir nicelik, kendisiyle ilişkili hiçbir birimi veya boyutu olmayan bir niceliktir. Uzunluk, zaman, kütle veya diğer fiziksel niceliklere herhangi bir referans olmaksızın saf sayı olarak ifade edilebilen bir niceliktir.

Boyutsuz niceliklere örnekler şunlardır:

1. Bir dairenin çevresinin çapına oranı olan Pi (π), birimi olmayan saf bir matematiksel sabittir.
2. Bilginin veya maddenin hareket edebileceği maksimum hızı tanımlayan, doğanın temel bir sabiti olan ve birimi olmayan ışığın hızı (c).
3. Enerji ve frekans arasındaki ilişkiyi tanımlayan kuantum mekaniğinin temel sabitlerinden biri olan Planck sabiti (h)'nin birimi yoktur.
4. Kuantum elektrodinamiğinin temel sabitlerinden biri olan ve yüklü parçacıklar arasındaki elektromanyetik etkileşimin gücünü tanımlayan ince yapı sabiti (α), birimi yoktur.
5. Euler-Mascheroni sabiti (γ), matematik ve fiziğin birçok alanında karşımıza çıkan ve birimi olmayan bir matematik sabitidir. birimler. Örneğin, bir osilatörün periyodu (T) denklemi şu şekilde yazılabilir:

T = 2π √(m / k)

Burada m osilatörün kütlesi, k yay sabiti ve π boyutsuz bir sabittir. Bu denklem, osilatörün periyodunun uzunluk veya zaman gibi herhangi bir fiziksel niceliğe değil, yalnızca kütleye ve yay sabitine bağlı olduğunu gösterir.