¿Cómo se encuentran las ecuaciones físicas?

Answer 1

Las ecuaciones son solo un tipo de modelo utilizado por la física para describir situaciones dadas.

Las ecuaciones que describen situaciones en Física como en otras partes de la ciencia y las ciencias sociales se ‘encuentran’ utilizando una combinación de técnicas.

a) A veces se siguen como consecuencias de modelos previamente conocidos. Entonces, por ejemplo, es probable que la física de un nuevo barco o edificio siga con algún trabajo modelando la nueva situación utilizando ideas, ecuaciones y modelos bien conocidos.

b) A veces, sin embargo, los resultados de a) anteriores producen un modelo que no funciona. Luego, los resultados experimentales o experimentales se utilizan para modificar el modelo. Luego se prueba un nuevo modelo contra el experimento y hacemos ciclos de un lado a otro.

c) Sin embargo, a veces, un Newton, Einstein, Feynman o alguien similar juega con las ideas y piensa “¿y si la naturaleza funcionara así?” Luego resuelven las consecuencias de su modelo y lo comparan con el experimento.

En realidad, los avances en todas las ciencias funcionan mediante una combinación de los tres.

Answer 2

Las relaciones en física emergen muy claramente a la vista cuando se analizan en un gráfico.

En física de la escuela secundaria, estábamos haciendo un laboratorio en un experimento que involucraba la fuerza entre dos objetos cargados en función de la distancia (técnicamente el radio). Cuando todo se mantenía controlado, excepto que una variable se probaba contra otra, las observaciones cuantitativas se pueden poner en un sistema de coordenadas para ver la relación entre cómo cambia una variable mientras la otra cambia.

Los ejemplos generales de relaciones incluyen relaciones lineales, donde a medida que aumenta una variable, la otra aumenta proporcionalmente. Otra es la relación inversa, donde una variable aumenta a medida que la otra disminuye (y = 1 / x). En este laboratorio en particular, la fuerza electrostática es proporcional al cuadrado inverso del radio.

Ahora, si conecta y = 1 / x en su calculadora gráfica, obtendrá algo parecido a esto:

(Para esta imagen) x> 0, y> 0

Y si encuentra el inverso de todos los valores de x y repite su gráfico, entonces el gráfico se verá lineal. Como esto:

(Ignore el cambio en las variables, sus imágenes de Google)

Esto es lo mismo si encontrara el cuadrado inverso de todos los valores de x del laboratorio de electrostática y respondiera mis puntos, el gráfico se volvería lineal.

El gráfico prueba la relación y mi clase nos exigió que hiciéramos un poco más de matemática para entender la relación respondiendo los puntos como expliqué.

En la fórmula física para la fuerza electrostática, la fuerza es proporcional al cuadrado inverso del radio si todas las demás variables se mantienen constantes. La fórmula refleja el gráfico directamente, por lo que realmente es solo una cuestión de interpretar las observaciones para luego convertirlas en matemáticas. Saludos a las personas inteligentes que inventaron el siempre conveniente plan cartesiano.

Answer 3

La observación cuidadosa de las relaciones de masa, movimiento, energía y las precisiones de identificar la definición y la función interrelativa del mundo físico … conducen a F = ma, E / m = velocidad de la luz al cuadrado, etc.

Muy a menudo confundimos el progreso científico como una conquista de los rudimentos de la naturaleza cuando, en realidad, un módulo que aumenta su utilidad se basa en una premisa de respeto al misterio perdurable en la naturaleza y cualquier obviedad conceptual no limita la miríada de potencial en el que la naturaleza nos sumerge.

Answer 4

Todas las ecuaciones son hechas por el hombre no encontradas.

Una vez que se encontró un campo de interés físico, los científicos observaron y escribieron ecuaciones para adaptarse a ese comportamiento. Mejoran una ecuación existente que se ajusta o comienza con una nueva ecuación del conjunto de teorías que se aplica a esta situación.