Designaciones de letras en física. Currículum escolar: que es n en física

La construcción de dibujos no es fácil, pero sin ella, mundo moderno de ninguna manera. Después de todo, para aprovechar al máximo artículo común(un pequeño perno o tuerca, un estante para libros, el diseño de un vestido nuevo, etc.), primero debe realizar los cálculos apropiados y dibujar un dibujo del producto futuro. Sin embargo, a menudo está compuesto por una persona y otra persona se dedica a la fabricación de algo de acuerdo con este esquema.

Para evitar confusiones en la comprensión del objeto representado y sus parámetros, se acepta en todo el mundo. leyenda largo, ancho, alto y otros valores usados ​​en el diseño. ¿Qué son? Vamos a averiguar.

Las cantidades

El área, la altura y otras designaciones de naturaleza similar no son solo cantidades físicas, sino también matemáticas.

Su designación de una sola letra (utilizada por todos los países) fue establecida a mediados del siglo XX por el Sistema Internacional de Unidades (SI) y se usa hasta el día de hoy. Es por esta razón que todos estos parámetros están indicados en latín, no en letras cirílicas o escritura árabe. Para no crear dificultades separadas, al desarrollar estándares para la documentación de diseño en la mayoría países modernos se decidió utilizar prácticamente las mismas convenciones que se utilizan en física o geometría.

Cualquier egresado de la escuela recuerda que dependiendo de si se muestra en el dibujo una figura (producto) bidimensional o tridimensional, tiene un conjunto de parámetros básicos. Si hay dos dimensiones, estas son el ancho y el largo, si hay tres de ellas, también se agrega la altura.

Entonces, primero, descubramos cómo designar correctamente la longitud, el ancho y la altura en los dibujos.

Ancho

Como se mencionó anteriormente, en matemáticas, el valor en consideración es una de las tres dimensiones espaciales de cualquier objeto, siempre que sus medidas se realicen en la dirección transversal. Entonces, ¿por qué es famoso el ancho? Tiene la designación de la letra "B". Esto se conoce en todo el mundo. Además, según GOST, está permitido usar letras latinas mayúsculas y minúsculas. A menudo surge la pregunta de por qué se eligió tal letra. Después de todo, generalmente la abreviatura se hace de acuerdo con el primer griego o nombre inglés magnitudes. En este caso, el ancho en inglés se verá como "ancho".

Probablemente, el punto aquí es que este parámetro fue inicialmente más utilizado en geometría. En esta ciencia, cuando se describen figuras, a menudo la longitud, el ancho y la altura se indican con las letras "a", "b", "c". Según esta tradición, a la hora de elegir la letra "B" (o "b") fue tomada prestada por el sistema SI (aunque para las otras dos dimensiones empezaron a utilizar símbolos distintos a los geométricos).

La mayoría asume que esto se hizo para no confundir el ancho (indicado por la letra "B" / "b") con el peso. El hecho es que a veces se hace referencia a este último como "W" (una abreviatura del peso del nombre en inglés), aunque está permitido usar otras letras ("G" y "P"). Según los estándares internacionales del sistema SI, el ancho se mide en metros o múltiplos (submúltiplos) de sus unidades. Cabe señalar que en geometría a veces también está permitido usar "w" para denotar ancho, pero en física y otros Ciencias Exactas esta designación generalmente no se usa.

Longitud

Como ya se mencionó, en matemáticas, largo, alto, ancho son tres dimensiones espaciales. Además, si el ancho es una dimensión lineal en la dirección transversal, entonces la longitud es en la dirección longitudinal. Considerándolo como la magnitud de la física, se puede entender que esta palabra significa una característica numérica de la longitud de las líneas.

V idioma en Inglés este término se llama longitud. Es por esto que este valor es designado por la letra inicial mayúscula o minúscula de esta palabra - "L". Al igual que el ancho, el largo se mide en metros o sus unidades múltiplos (submúltiplos).

Altura

La presencia de este valor indica que uno tiene que lidiar con un espacio tridimensional más complejo. A diferencia de la longitud y la anchura, la altura caracteriza numéricamente el tamaño de un objeto en la dirección vertical.

En inglés, se escribe como "altura". Por lo tanto, de acuerdo con los estándares internacionales, se designa con la letra latina "H" / "h". Además de la altura, en los dibujos a veces esta letra también actúa como una designación de profundidad. Altura, ancho y largo: todos estos parámetros se miden en metros y sus múltiplos y submúltiplos (kilómetros, centímetros, milímetros, etc.).

Radio y diámetro

Además de los parámetros considerados, en la elaboración de dibujos hay que lidiar con otros.

Por ejemplo, cuando se trabaja con círculos, es necesario determinar su radio. Este es el nombre de la línea que conecta dos puntos. El primero es el centro. El segundo se encuentra directamente en el propio círculo. En latín, esta palabra se parece a "radio". De ahí la "R" / "r" minúscula o mayúscula.

Al dibujar círculos, además del radio, a menudo uno tiene que lidiar con un fenómeno cercano: el diámetro. También es un segmento de línea que conecta dos puntos en un círculo. Además, necesariamente pasa por el centro.

Numéricamente, el diámetro es igual a dos radios. En inglés, esta palabra se escribe así: "diámetro". De ahí la abreviatura - letra latina grande o pequeña "D" / "d". A menudo, el diámetro en los dibujos se indica con el círculo tachado - "Ø".

Aunque esta es una abreviatura común, debe tenerse en cuenta que GOST solo permite el uso del latín "D" / "d".

Grosor

La mayoría de nosotros recordamos nuestras lecciones de matemáticas en la escuela. Incluso entonces, los maestros dijeron que la letra latina "s" es habitual para denotar un valor como área. Sin embargo, de acuerdo con los estándares generalmente aceptados, un parámetro completamente diferente se registra en los dibujos de esta manera: el grosor.

¿Porqué es eso? Se sabe que en el caso de altura, ancho, largo, la designación con letras podría explicarse por su escritura o tradición. Pero el grosor en inglés parece "grosor", pero en Versión latina- "vulgaridades". Tampoco está claro por qué, a diferencia de otros valores, el grosor solo se puede indicar con letras minúsculas. La notación "s" también se utiliza para describir el grosor de las páginas, los lados, los bordes, etc.

Perímetro y área

A diferencia de todos los valores anteriores, la palabra "perímetro" no proviene del latín ni del inglés, sino de griego... Se deriva de "περιμετρέο" (para medir la circunferencia). Y hoy este término ha conservado su significado (la longitud total de los bordes de la figura). Posteriormente, la palabra pasó al idioma inglés ("perímetro") y se fijó en el sistema SI en forma de abreviatura con la letra "P".

El área es una cantidad que muestra una característica cuantitativa forma geometrica con dos dimensiones (largo y ancho). A diferencia de todo lo anterior, se mide en metros cuadrados(así como en fraccionarios y múltiplos de sus unidades). En cuanto a la designación de letras del área, entonces en Diferentes areas es diferente. Por ejemplo, en matemáticas, esta es la letra latina "S" familiar para todos desde la infancia. Por qué es así, no hay información.

Algunos, sin saberlo, piensan que esto se debe a Ortografía inglesa las palabras "cuadrado". Sin embargo, en él, el área matemática es "área" y "cuadrado" es el área en el sentido arquitectónico. Por cierto, vale la pena recordar que "cuadrado" es el nombre de la forma geométrica "cuadrado". Por eso, debes tener cuidado al estudiar dibujos en inglés. Debido a la traducción de "área" en algunas disciplinas, la letra "A" se utiliza como designación. En casos raros, también se usa "F", pero en física esta letra significa una cantidad llamada "fuerza" ("fortis").

Otras abreviaturas comunes

Las designaciones de altura, ancho, largo, grosor, radio, diámetro son las más utilizadas en la elaboración de dibujos. Sin embargo, hay otras cantidades que también suelen estar presentes en ellos. Por ejemplo, la "t" minúscula. En física, esto significa "temperatura", pero según GOST Sistema unificado documentación de diseño, esta letra es un paso (resortes helicoidales y similares). Sin embargo, no se utiliza cuando se trata de engranajes y roscas.

Capital y letra minúscula"A" / "a" (de acuerdo con todos los mismos estándares) en los dibujos se usa para indicar no el área, sino la distancia de centro a centro y de centro a centro. Además de varios valores, los ángulos a menudo deben indicarse en los dibujos. diferentes tamaños... Para ello, se acostumbra utilizar letras minúsculas. Alfabeto griego... Los más utilizados son "α", "β", "γ" y "δ". Sin embargo, también está permitido utilizar otros.

¿Qué estándar define la designación de letras de largo, ancho, alto, área y otras cantidades?

Como se mencionó anteriormente, para que no haya malentendidos al leer el dibujo, los representantes diferentes naciones Se han adoptado normas generales de rotulación. En otras palabras, si tiene dudas sobre la interpretación de una abreviatura en particular, eche un vistazo a los GOST. Por lo tanto, descubrirá cómo se indican correctamente la altura, la anchura, la longitud, el diámetro, el radio, etc.

No es ningún secreto que existen designaciones especiales para cantidades en cualquier ciencia. Las designaciones de letras en física demuestran que esta ciencia no es una excepción en términos de identificar cantidades usando símbolos especiales. Hay muchas cantidades básicas, así como sus derivadas, cada una de las cuales tiene su propio símbolo. Entonces, las designaciones de letras en física se analizan en detalle en este artículo.

Física y cantidades físicas básicas

Gracias a Aristóteles se empezó a utilizar la palabra física, ya que fue él quien utilizó por primera vez este término, que en ese momento se consideraba sinónimo del término filosofía. Esto se debe a la generalidad del objeto de estudio - las leyes del Universo, más específicamente - cómo funciona. Como sabes, en Siglos XVI-XVII tuvo lugar la primera revolución científica, fue gracias a ella que la física se destacó como ciencia independiente.

Mikhail Vasilievich Lomonosov introdujo la palabra física en el idioma ruso mediante la publicación de un libro de texto traducido del alemán, el primer libro de texto de física en Rusia.

Entonces, la física es una sección de las ciencias naturales dedicada al estudio de las leyes generales de la naturaleza, así como a la materia, su movimiento y estructura. Del principal Cantidades fisicas no tantos como podría parecer a primera vista, solo hay 7 de ellos:

• longitud,
• peso,
• hora,
• fuerza actual,
• temperatura,
• cantidad de sustancia
• el poder de la luz.

Por supuesto, tienen sus propias designaciones de letras en física. Por ejemplo, se elige el símbolo m para la masa y el símbolo T para la temperatura. Además, todas las cantidades tienen su propia unidad de medida: la intensidad de la luz es candela (cd) y la unidad de medida para la cantidad de la sustancia es el lunar.

Cantidades físicas derivadas

Hay muchas más cantidades físicas derivadas que básicas. Hay 26 y, a menudo, algunos de ellos se atribuyen a los principales.

Entonces, el área es una derivada de la longitud, el volumen - también de la longitud, la velocidad - del tiempo, la longitud y la aceleración, a su vez, caracteriza la tasa de cambio en la velocidad. El momento se expresa en términos de masa y velocidad, la fuerza es el producto de la masa y la aceleración, el trabajo mecánico depende de la fuerza y ​​la longitud, la energía es proporcional a la masa. Potencia, presión, densidad, densidad superficial, densidad lineal, cantidad de calor, voltaje, resistencia eléctrica, flujo magnético, momento de inercia, momento de impulso, momento de fuerza, todos dependen de la masa. Frecuencia, velocidad angular, aceleración angular son inversamente proporcionales al tiempo, y carga eléctrica tiene una dependencia directa del tiempo. El ángulo y el ángulo sólido se derivan de la longitud.

¿Qué letra denota estrés en física? El voltaje, que es una cantidad escalar, se denota con la letra U. Para la velocidad, la designación tiene la forma de la letra v, para Trabajo mecánico- A, y para energía - E. La carga eléctrica generalmente se denota con la letra q, y el flujo magnético - F.

SI: información general

El Sistema Internacional de Unidades (SI) es un sistema unidades fisicas, que se basa en el sistema internacional de cantidades, incluidos los nombres y designaciones de cantidades físicas. Fue adoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas. Es este sistema el que regula las designaciones de letras en física, así como sus dimensiones y unidades de medida. Las letras del alfabeto latino se utilizan para la designación, en casos individuales- Griego. También se puede utilizar como designación. caracteres especiales.

Conclusión

Entonces, en cualquier Disciplina científica existen designaciones especiales para varios tipos de cantidades. Naturalmente, la física no es una excepción. Designaciones de letras bastante: fuerza, área, masa, aceleración, tensión, etc. Tienen sus propias designaciones. Existe sistema especial, que se denomina Sistema Internacional de Unidades. Se cree que las unidades básicas no pueden derivarse matemáticamente de otras. Las cantidades derivadas se obtienen multiplicando y dividiendo de las básicas.

Pasando a las aplicaciones físicas de la derivada, usaremos una designación ligeramente diferente, las que se aceptan en física.

Primero, cambia la designación de las funciones. De hecho, ¿qué funciones vamos a diferenciar? Estas funciones son cantidades físicas que dependen del tiempo. Por ejemplo, la coordenada del cuerpo x (t) y su velocidad v (t) pueden estar dadas por las fórmulas:

(lea ix con un punto¿).

Hay otra notación para la derivada, que es muy común tanto en matemáticas como en física:

(lea ¾de iks on de te¿).

Detengámonos con más detalle en el significado de la notación (1.16). Un matemático lo entiende de dos formas, ya sea como un límite:

o como una fracción, cuyo denominador es el incremento de tiempo dt, y el numerador es el llamado diferencial dx de la función x (t). El diferencial no es difícil, pero no lo discutiremos ahora; te está esperando en el primer año.

Un físico que no está limitado por los requisitos del rigor matemático comprende la notación (1.16) de manera más informal. Sea dx el cambio de coordenada durante el tiempo dt. Tomemos el intervalo dt tan pequeño que la razón dx = dt se acerque a su límite (1,17) con una precisión que nos conviene.

Y luego, el físico dirá, la derivada de la coordenada con respecto al tiempo es simplemente una fracción, en cuyo numerador hay un cambio bastante pequeño en la coordenada dx, y en el denominador hay un intervalo de tiempo bastante pequeño dt , durante el cual se produjo este cambio en la coordenada.

Una comprensión tan laxa de la derivada es característica del razonamiento en física. De ahora en adelante, nos adheriremos a este particular nivel físico de rigor.

La derivada x (t) de la cantidad física x (t) es nuevamente una función del tiempo, y esta función se puede diferenciar nuevamente para encontrar la derivada de la derivada, o la segunda derivada de la función x (t). Aquí hay una notación para la segunda derivada:

la segunda derivada de la función x (t) se denota por x (t)

(lee ix con dos puntos¿), pero aquí hay otro:

la segunda derivada de la función x (t) se denota por dt 2

(lee de dos x en de te cuadrado¿ o de dos iks en de te dos veces¿).

Volvamos al ejemplo original (1.13) y calculemos la derivada de la coordenada, y al mismo tiempo observemos el uso combinado de la notación (1.15) y (1.16):

x (t) = 1 + 12t 3t2)

x (t) = dt d (1 + 12t 3t2) = 12 6t:

(El símbolo de diferenciación dt d delante del paréntesis es el mismo que el guión sobre el paréntesis en la notación anterior).

Tenga en cuenta que la derivada de la coordenada resultó ser igual a la velocidad (1.14). No es casualidad. La relación entre la derivada de la coordenada y la velocidad del cuerpo se aclarará en la siguiente sección, "Movimiento mecánico".

1.1.7 Límite de vector

Las cantidades físicas no solo son escalares, sino también vectoriales. En consecuencia, a menudo nos interesa la tasa de cambio de una cantidad vectorial, es decir, la derivada del vector. Sin embargo, antes de hablar de la derivada, debe comprender el concepto de límite de una cantidad vectorial.

Considere una secuencia de vectores ~ u1; ~ u2; ~ u3; ::: Haciendo, si es necesario, transferencia paralela, llevemos sus inicios a un punto O (Fig. 1.5):

Suponga que la secuencia de los puntos A1; A2; A3; ::: ¾flujos¿2 al punto B:

lim An = B:

Denotamos ~ v = OB. Diremos entonces que la secuencia vectores azules~ un tiende al vector rojo ~ v, o que el vector ~ v es el límite de la secuencia de vectores ~ un:

~ v = lim ~ un:

2 Una comprensión intuitiva de este "fluir" es suficiente, pero ¿quizás le interese una explicación más rigurosa? Entonces esto es todo.

Deja que suceda en un avión. “Entrada” de la secuencia A1; A2; A3; ::: al punto B significa lo siguiente: no importa cuán pequeño sea un círculo con centro en el punto B, todos los puntos de la secuencia, comenzando con alguno, caerán dentro de este círculo. En otras palabras, fuera de cualquier círculo con centro B solo hay un número finito de puntos en nuestra secuencia.

¿Y si pasa en el espacio? La definición de "fluir" se modifica ligeramente: solo necesita reemplazar la palabra "círculo" con la palabra "bola".

Suponga ahora que los extremos de los vectores azules en la Fig. 1.5 no pasa por un conjunto discreto de valores, sino por una curva continua (por ejemplo, indicada por la línea de puntos). Por tanto, no se trata de una secuencia de vectores ~ un, sino de un vector ~ u (t), que cambia con el tiempo. ¡Esto es exactamente lo que necesitamos en física!

Una explicación más detallada es casi la misma. Tiende a un valor t0. Si

Además, los extremos de los vectores ~ u (t) “fluyen” hacia algún punto B, entonces decimos que el vector

~ v = OB es el límite del valor vectorial ~ u (t):

t! t0

1.1.8 Vectores diferenciadores

Habiendo descubierto cuál es el límite de una cantidad vectorial, estamos listos para dar el siguiente paso para introducir el concepto de derivada vectorial.

Suponga que hay algún vector ~ u (t) dependiendo del tiempo. Esto significa que la longitud de un vector dado y su dirección pueden cambiar con el tiempo.

Por analogía con la función habitual (escalar), se introduce el concepto de cambio (o incremento) de un vector. El cambio en el vector ~ u durante el tiempo t es una cantidad vectorial:

~ u = ~ u (t + t) ~ u (t):

Tenga en cuenta que la diferencia vectorial está en el lado derecho de esta relación. El cambio en el vector ~ u se muestra en la Fig. 1.6 (recuerde que al restar vectores, llevamos sus comienzos a un punto, conectamos los extremos y “pellizcamos” el vector del que se realiza la resta con una flecha).

~ u (t) ~ u

Arroz. 1.6. Cambio de vector

Si el intervalo de tiempo t es lo suficientemente pequeño, entonces el vector ~ u cambia poco durante este tiempo (en física, de acuerdo con por lo menos, por lo que siempre cuenta). En consecuencia, si en t! 0, la razón ~ u = t tiende a un cierto límite, entonces este límite se llama derivada del vector ~ u:

Al denotar la derivada de un vector, no usaremos el punto de arriba (ya que el símbolo ~ u_ no se ve muy bien) y nos restringiremos a la notación (1.18). Pero para la derivada de un escalar, naturalmente usamos ambas notación libremente.

Recuerde que d ~ u = dt es el símbolo de la derivada. También puede entenderse como una fracción, en cuyo numerador se encuentra el diferencial del vector ~ u, correspondiente al intervalo de tiempo dt. Anteriormente, no discutimos el concepto de diferencial, ya que no se aprueba en la escuela; aquí tampoco discutiremos el diferencial.

Sin embargo en nivel fisico de rigor, la derivada d ~ u = dt puede considerarse una fracción, en cuyo denominador hay un intervalo de tiempo muy pequeño dt, y en el numerador hay un pequeño cambio correspondiente d ~ u del vector ~ u. Para un dt suficientemente pequeño, el valor de esta fracción difiere de

el límite en el lado derecho de (1.18) es tan pequeño que, teniendo en cuenta la precisión de medición disponible, esta diferencia puede despreciarse.

Esta comprensión física (no del todo estricta) de la derivada será suficiente para nosotros.

Las reglas de diferenciación para las expresiones vectoriales son muy similares a las de los escalares. Solo necesitamos las reglas más simples.

1. El factor escalar constante se saca del signo de la derivada: si c = constante, entonces

d (c ~ u) = c d ~ u: dt dt

Usamos esta regla en la sección "Momentum" cuando la segunda ley de Newton

2. El factor vectorial constante se saca del signo de la derivada: si ~ c = constante, entonces dt d (x (t) ~ c) = x (t) ~ c:

3. La derivada de la suma de vectores es igual a la suma de sus derivadas:

dt d (~ u + ~ v) = d ~ u dt + d ~ v dt:

Usaremos las dos últimas reglas más de una vez. Veamos cómo funcionan en situación crítica diferenciación de un vector en presencia de un sistema de coordenadas rectangular OXY Z en el espacio (Fig. 1.7).

Arroz. 1.7. Expansión de un vector en base

Como se sabe, cualquier vector ~ u puede expandirse de forma única en la base de la unidad

vectores ~, ~, ~: i j k

~ u = ux i + uy j + uz k:

Aquí ux, uy, uz son las proyecciones del vector ~ u sobre los ejes de coordenadas. Son las coordenadas del vector ~ u en esta base.

El vector ~ u en nuestro caso depende del tiempo, lo que significa que sus coordenadas ux, uy, uz son funciones del tiempo:

Diferenciamos esta igualdad. Primero, usamos la regla para diferenciar la cantidad:

Por tanto, si el vector ~ u tiene coordenadas (ux; uy; uz), entonces las coordenadas de la derivada d ~ u = dt son derivadas de las coordenadas del vector ~ u, a saber (ux; uy; uz).

En vista de la importancia especial de la fórmula (1.20), damos una derivación más directa de la misma. En el tiempo t + t, según (1.19), tenemos:

~ u (t + t) = ux (t + t) i + uy (t + t) j + uz (t + t) k:

Escribamos el cambio del vector ~ u:

~ u = ~ u (t + t) ~ u (t) =

Ux (t + t) i + uy (t + t) j + uz (t + t) k ux (t) i + uy (t) j + uz (t) k =

¡En el límite en t! 0, las fracciones ux = t, uy = t, uz = t pasan a las derivadas ux, uy, uz, respectivamente, y de nuevo obtenemos la relación (1.20):

Ux i + uy j + uz k.

El estudio de la física en la escuela dura varios años. Al mismo tiempo, los estudiantes se enfrentan al problema de que las mismas letras significan valores completamente diferentes. Muy a menudo, este hecho se refiere letras latinas... ¿Cómo, entonces, resuelves los problemas?

No debes tener miedo de tal repetición. Los científicos han intentado introducirlos en la designación para que letras idénticas no se reunieron en la misma fórmula. Muy a menudo, los estudiantes se enfrentan a la n latina. Puede ser en minúsculas o mayúsculas. Por tanto, lógicamente surge la pregunta de qué es n en física, es decir, en una determinada fórmula que cumple un alumno.

¿Qué significa la letra N mayúscula en física?

Más a menudo en curso escolar se encuentra en el estudio de la mecánica. Después de todo, puede estar inmediatamente en el espíritu de los significados: el poder y la fuerza de la reacción normal del apoyo. Naturalmente, estos conceptos no se cruzan, porque se utilizan en diferentes secciones de la mecánica y se miden en diferentes unidades... Por lo tanto, siempre debe determinar exactamente qué es n en física.

La potencia es la velocidad a la que cambia la energía del sistema. Es un escalar, es decir, solo un número. Su unidad es vatio (W).

La fuerza de reacción normal del soporte es la fuerza que actúa sobre el cuerpo desde el lado del soporte o suspensión. además valor numérico, tiene una dirección, es decir, es una cantidad vectorial. Además, siempre es perpendicular a la superficie sobre la que influencia externa... La unidad de este N es Newton (N).

¿Qué es N en física, además de las cantidades ya indicadas? Esto podría ser:

Constante de Avogadro;

aumento del dispositivo óptico;

concentración de la sustancia;

Número de Debye;

potencia de radiación total.

¿Qué puede representar una letra minúscula n en física?

La lista de nombres que pueden esconderse detrás es bastante extensa. La notación n en física se usa para tales conceptos:

índice de refracción, y puede ser absoluto o relativo;

neutrón - neutral partícula elemental con una masa ligeramente mayor que la de un protón;

velocidad de rotación (usada para reemplazar la letra griega "nu", ya que es muy similar a la "ve" latina) - el número de repeticiones de revoluciones por unidad de tiempo, medido en hercios (Hz).

¿Qué significa n en física, además de las cantidades ya indicadas? Resulta que lo principal se esconde detrás de él. número cuántico (la física cuántica), concentración y constante de Loschmidt (física molecular). Por cierto, al calcular la concentración de una sustancia, debe conocer el valor, que también está escrito en latín "en". Se discutirá a continuación.

¿Qué cantidad física se puede designar con n y N?

Su nombre proviene de la palabra latina numerus, traducida suena como "número", "cantidad". Por lo tanto, la respuesta a la pregunta de qué significa n en física es bastante simple. Este es el número de cualquier objeto, cuerpo, partícula, todo lo que en cuestión en una tarea específica.

Además, la "cantidad" es una de las pocas cantidades físicas que no tiene una unidad de medida. Es solo un número sin nombre. Por ejemplo, si el problema es de alrededor de 10 partículas, entonces n será solo 10. Pero si resulta que la "en" minúscula ya está tomada, entonces debe usar una letra mayúscula.

Fórmulas con N mayúscula

El primero de ellos determina la potencia, que es igual a la relación entre el trabajo y el tiempo:

En física molecular, existe un concepto como la cantidad química de una sustancia. Denotado letra griega"Desnudo". Para calcularlo, divida el número de partículas por el número de Avogadro:

Por cierto, este último valor también se denota con la tan popular letra N. Solo que siempre tiene un subíndice: A.

Para determinar la carga eléctrica, necesita la fórmula:

Otra fórmula con N en física - frecuencia de vibración. Para contarlo, debe dividir su número por tiempo:

La letra "en" aparece en la fórmula para el período de circulación:

Fórmulas que contienen n minúscula

En el curso de física de la escuela, esta letra se asocia con mayor frecuencia con el índice de refracción de una sustancia. Por eso, es importante conocer las fórmulas con su aplicación.

Entonces, para el índice de refracción absoluto, la fórmula se escribe de la siguiente manera:

Aquí c es la velocidad de la luz en el vacío, v es su velocidad en un medio refractivo.

Fórmula para indicador relativo la refracción es algo más complicada:

n 21 = v 1: v 2 = n 2: n 1,

donde n 1 y n 2 son los índices de refracción absolutos del primer y segundo medio, v 1 y v 2 son la velocidad de la onda de luz en estas sustancias.

¿Cómo encontrar n en física? En esto nos ayudará la fórmula, en la que se requiere conocer los ángulos de incidencia y refracción del rayo, es decir, n 21 = sin α: sin γ.

¿Qué es n en física si es el índice de refracción?

Normalmente, las tablas dan valores para índices de refracción absolutos. varias sustancias... No olvide que este valor depende no solo de las propiedades del medio, sino también de la longitud de onda. Los valores tabulados del índice de refracción son para el rango óptico.

Entonces, quedó claro qué es n en física. Para que no queden dudas, vale la pena considerar algunos ejemplos.

Desafío de poder

№1. Durante el arado, el tractor tira del arado de manera uniforme. Al hacerlo, aplica una fuerza de 10 kN. Con este movimiento en 10 minutos, supera los 1,2 km. Se requiere para determinar la potencia desarrollada por él.

Conversión de unidades al SI. Puedes empezar con fuerza, 10 N son iguales a 10,000 N. Luego la distancia: 1.2 × 1000 = 1200 m. El tiempo restante - 10 × 60 = 600 s.

Elección de fórmulas. Como se mencionó anteriormente, N = A: t. Pero la tarea no tiene sentido para el trabajo. Para calcularlo, es útil otra fórmula: A = F × S. La forma final de la fórmula para la potencia se ve así: N = (F × S): t.

Solución. Calculemos primero el trabajo y luego la potencia. Luego, en la primera acción resultará 10,000 × 1,200 = 12,000,000 J. La segunda acción da 12,000,000: 600 = 20,000 vatios.

Respuesta. La potencia del tractor es de 20.000 vatios.

Problemas de índice de refracción

№2. Indicador absoluto la refracción del vidrio es 1,5. La velocidad de propagación de la luz en el vidrio es más lenta que en el vacío. Se requiere determinar cuántas veces.

No es necesario traducir datos a SI.

Al elegir fórmulas, debe detenerse en esta: n = c: v.

Solución. Puede verse en esta fórmula que v = c: n. Esto significa que la velocidad de propagación de la luz en el vidrio es igual a la velocidad de la luz en el vacío dividida por el índice de refracción. Es decir, disminuye una vez y media.

Respuesta. La velocidad de propagación de la luz en el vidrio es 1,5 veces menor que en el vacío.

№3. Hay dos medios transparentes. La velocidad de la luz en el primero de ellos es igual a 225,000 km / s, en el segundo, 25,000 km / s menos. Un rayo de luz va del primer entorno al segundo. El ángulo de incidencia α es igual a 30º. Calcula el valor del ángulo de refracción.

¿Necesito traducir al SI? Las velocidades se dan en unidades fuera del sistema. Sin embargo, cuando se sustituyan en fórmulas, se reducirán. Por lo tanto, no es necesario convertir la velocidad a m / s.

La elección de fórmulas necesarias para resolver el problema. Deberá utilizar la ley de refracción de la luz: n 21 = sin α: sin γ. Y también: n = c: v.

Solución. En la primera fórmula, n 21 es la relación de los dos índices de refracción de las sustancias consideradas, es decir, n 2 y n 1. Si escribimos la segunda fórmula indicada para los entornos propuestos, obtenemos lo siguiente: n 1 = c: v 1 yn 2 = c: v 2. Si componimos la razón de dos expresiones recientes, resulta que n 21 = v 1: v 2. Sustituyéndolo en la fórmula de la ley de refracción, puede derivar la siguiente expresión para el seno del ángulo de refracción: sin γ = sin α × (v 2: v 1).

Sustituyendo los valores de las velocidades indicadas y el seno 30º (igual a 0.5) en la fórmula, resulta que el seno del ángulo de refracción es igual a 0.44. Según la tabla de Bradis, resulta que el ángulo γ es igual a 26º.

Respuesta. El valor del ángulo de refracción es 26º.

Tareas para el período de tratamiento.

№4. Las palas del molino de viento giran con un período de 5 segundos. Calcule el número de revoluciones de estas palas durante 1 hora.

Solo es necesario convertir a unidades SI el tiempo de 1 hora. Será igual a 3.600 segundos.

Selección de fórmulas... El período de rotación y el número de revoluciones están relacionados por la fórmula T = t: N.

Solución. A partir de la fórmula especificada, el número de revoluciones se determina mediante la relación entre el tiempo y el período. Por tanto, N = 3600: 5 = 720.

Respuesta. El número de revoluciones de las cuchillas del molino es 720.

№5. La hélice del avión gira a una frecuencia de 25 Hz. ¿Cuánto tiempo tarda la hélice en completar 3000 revoluciones?

Todos los datos se dan en SI, por lo que no es necesario traducir nada.

Fórmula requerida: frecuencia ν = N: t. Solo es necesario derivar una fórmula para un tiempo desconocido a partir de ella. Es un divisor, por lo que se supone que se obtiene dividiendo N por ν.

Solución. Como resultado de dividir 3000 entre 25, se obtiene el número 120. Se medirá en segundos.

Respuesta. La hélice del avión da 3000 revoluciones en 120 s.

Resumamos

Cuando un estudiante en un problema de física encuentra una fórmula que contiene no N, necesita lidiar con dos puntos. La primera es de qué rama de la física se da la igualdad. Esto puede quedar claro por el título del libro de texto, el libro de referencia o las palabras del maestro. Entonces deberías decidir qué se esconde detrás de la "en" multifacética. Además, el nombre de las unidades de medida ayuda en esto, si, por supuesto, se da su valor. También se permite otra opción: observe de cerca el resto de las letras de la fórmula. Quizás resulten familiares y den una pista sobre el problema a resolver.