物理学中,那些带物理常数的公式是怎么推算出来的呢?

bdqnwqk8个月前问题7

这个问题值得深究。为什么数理化公式,几乎没有咱们中国人的份?不值得国人深思么?

因为我们的文化基因里,没有逻辑思维,没有数学思维,没有物理思维。

尤其缺乏函数关系的“待定系数法”与“参数修正法”。我们不会使用统计方法论。

所有的物理常量,都来自科学实验与样本统计平均值的逼近。

例如:热力学第一定律的温度指标,总是与粒子平均动能成正比,考虑到三维取向,先给出函数关系:Ek=½mv²=3kT...(1)。

这个比例常数k,一定是存在的,究竟是多少,我们不清楚,暂且作为待定系数。

然后,我们来做若干次实验,通过仪器测量,采集大量的样本数据:速度v与绝对温标T的对应测量值。

有了速度与温标的样本数据,我们建立一个二维表,在直角坐标系中,绘制对应的散点分布图,再逼近一个可能的函数曲线,有一个大致的解析几何方案。

然后,对速度与温度两个二维参数,做统计平均分析。而后做统计误差分析。

计算它们的算术平均值,分析收敛性趋势。计算它们的方均差,分析离散性趋势,

而后,将合适的平均速度与平均温度,代入预设的函数关系(1),求出待定系数k,得到大约:k=1.38e-23J/K。这还没完。

我们再用公式:T=mv²/(3×1.38e-23),反过来验证常数k的合理性。

通过测量粒子运动速度v,算出温度T,看计算的T与实测的T有多大的平均误差。

若不在置信区间范围内,例如随机误差不超过3%。则常系数k基本被认定是一个科学常数。

例如:万有引力定律公式:F=GM1M2/R²的G是待定系数数,可建立作用力F与场半径R的二维表。再求常数G的平均值。

库伦定律公式:F=ke²/R²中的k是一个待定系数。可绘制F与场半径R的二维表,再求常数k的平均值,发现:k=1/4πε0=9e9。

例如:普朗克常数h=mcλ,建立粒子质量m与波长λ的二维表,可求h=6.63e-34Js。

当然,工科男知道用方程:Ek=½mv²=hΔf,通过光电效应实验求得普朗克常数的平均值。

这一系列手续,反映了统计学原理,在科学实验与公式推演,发挥了不可替代的作用。

物理新视野,旨在建设性新思维,共同切磋物理/逻辑/双语的疑难问题。

是先确定成正比关系、反比关系,或者其他形式的函数关系,再通过实验测定这些待定的常数的。

常数不常数都是个浮云,很多情况取决于你选取的单位制。比如正比关系中,如果两个物理量成正比,那么只要选取合适的单位,比例常数可以永远为1。

例如,万有引力公式里面,万有引力与质量之积成正比,只要选用合适的单位,这个常数就可以是1。

学物理,多把握概念,别把自己折腾进牛角尖了。

引力公式中常数k是多少?

6.67259×10^(-11)N*m2/kg2
你说的K就是万有引力常数又称重力常数,一般用G来表示,它是由英国物理学家卡文迪许于1798年在实验室里用扭秤测定的

万有引力常数是什么?

万有引力常数是G=6.67×10-11 N・m2 /kg2。

引力常量,是物理学术语,公认的结果是卡文迪什测定的G值为6.754×10-11N・m²/kg²,最新的推荐的标准为G=6.67259×10-11N・m²/kg²。通常取G=6.67×10-11N・m²/kg²,如果使用厘米克秒制则G=6.67×10^-8 dyn・cm²/g²。

万有引力常量G的准确值计算公式为:G= rV^2/M。其中,M是母星质量,V为行星或卫星的线速度,r为行星或卫星的轨道半径。

根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。

卡文迪什在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。