物理公式分类

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 (99+ 封私信 / 81 条消息) 定义式和决定式有什么区别,怎么区分? - 知乎 (zhihu.com)

1、首先,定义一个物理符号(物理量)来表征物理世界最直观/最基本的物理现象,例如,长度(米)、质量(千克)、时间(秒)、电流(安培)、热力学温度(开尔文)、物质的量(摩尔)和发光强度(坎德拉) (七个基本物理量)

基本物理量_百度百科 (baidu.com),每个物理量有其基本的定义

2、定义式:定义式用于给出物理量的定义或描述,是人在观察到一些物理现象的相关性时,定义出的一些中间量or关系量,用于描述物理量(现象)之间的关系,但不是物理现象产生的原因。

定义式就是这个物理量出现之初,人们为了赋予这个物理量物理含义而定义出来的等式。定义式是以人的意志为转移的,需要死记硬背。

(这种公式表达了物理量之间的定义关系。它们通过将一个物理量定义为其他物理量的函数,来描述它们之间的关系。例如,动量的定义式是p = mv,其中p表示动量,m表示物体的质量,v表示物体的速度。定义式通常用于引入新的物理量或给出物理量的基本概念。)

3、决定式说明了物理量与其他因素之间的因果关系,什么量是原因,什么是结果。

        这种公式描述了物理现象之间的确定性关系。它们表示了一个物理量如何决定另一个物理量,通常是通过实验观测或理论推导得出的。例如,牛顿第二定律F = ma就是一个决定式,它说明了物体的加速度是由作用于它的力和物体的质量决定的。决定式在解决具体问题和预测实验结果时非常有用。

电生磁,磁生电,互为因果!!!

4、演算式(Derivative):这种公式是通过对已知公式进行推导或变换得到的。演算式可以用于简化问题的求解、推导出其他相关公式,或者给出更一般性的描述(一般关系式)。例如,从速度的定义式v = ds/dt可以通过对位移s进行微分,得到加速度的定义式a = d²s/dt²。演算式在深入研究物理问题和推导新的物理关系时非常有用。

计算式通常是对特定问题进行计算的公式。它们适用范围较窄,只能用于特定类型的问题。例如,位移的计算式是 s = vt,其中 s 表示位移,v 表示速度,t 表示时间。这个公式只适用于计算匀速直线运动的位移。当涉及其他类型的运动时,可能需要使用不同的公式。因此,在使用计算式时,我们需要清楚地了解所涉及的物理情境,并选择正确的公式进行计算。

在物理学中,我们通常将表示计算的公式称为计算式,而将表示演算或推导的公式称为演算式。

计算式是已经被验证和确认的,用于计算物理量之间关系的公式。这些公式通常是基于实验观测或理论推导得出的,可以直接应用于具体问题的求解。

例如,F = ma、v = v0 + at 和 E = mc² 都是常见的计算式,用于计算力、速度、能量等物理量之间的关系。

演算式则通常用于推导和证明物理定律或关系的过程。它们是基于严格的数学和逻辑推理,通过一系列符号变换或推导步骤来展示出特定结论的形式。

例如,牛顿力学中的推导过程涉及到使用各种演算式,如牛顿第二定律 F = ma、运动学公式、微积分等,从而得出运动方程、轨迹等结果。

总结起来,计算式用于计算和求解具体的物理问题,而演算式则用于推导和探讨物理定律和关系的过程。它们在物理学中都扮演着重要的角色。

(1)物理公式的分类

  物理公式分为物理量的定义式,物理量的决定式和一般联系式.

物理量的定义式,如电阻定义式R=U/I,电场强度定义式E=F/q;

物理量的决定式,如电阻R=ρ(l/S);平行板电容器电容C=(εS/4πkd);

(因果式,自己的起的,不要信)

一般联系式,如理想气体状态方程(pV/T)=常量,机械能守恒表达式.

弄清公式属于哪一种类型,对于理解公式中物理量的因果关系,适用条件等具有十分重要的意义.定义式普遍适用,无须条件;决定式指出了物理量决定于什么因素,与这些因素是什么关系,公式中因果关系非常明确,对于理解该物理量的本质十分重要. 

(2)因果性

        如牛顿第二定律虽然通常写成F=ma的形式,但应明确m、F是原因,a是结果,m、F是自变量,a是函数.这种关系是不能变化的.(力是运动的原因)

(3)矢量性

  公式有矢量式,有标量式,如牛顿第二定律F=ma,动量定理Ft=mv′-mv,都是矢量式,它们可以写出相互垂直方向上相应的三个分量式.而机械能守恒之类的标量表达式只能写一个,不能写出相应的分量形式.

(4)对称性

  牛顿万有引力公式F=k(m1m2/r3)r中m1、m2位置互换后,表达式不变,这称为公式的对称性.万有引力定律中的这种对称性反映了m1、m2两个物体的平等地位,是万有引力定律的重要特点.具有这种对称性的公式还有库仑定律,透镜成像公式等.发现、认识这种对称性对于理解物理公式的涵义具有很大的帮助.

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