Авторы: | Дмитрий Левков |
Петр Тиняков | |
Федор Безруков |
Калькулятор размерных величин
Описание
Калькулятор вычисляет размерное выражение X в требуемых единицах.
При использовании калькулятора выражение X записывается в верхнем
поле, а единицы, в которых его требуется выразить, - в нижнем.
После нажатия клавиши «Вычислить» появляется
ответ, представленный в виде:
X = число
[единицы] степень,
где «число» и «степень» вычислены
калькулятором, а «единицы» взяты из нижнего поля.
В полях калькулятора можно использовать:
- - элементарные операции +, -, *, /;
- - операцию возведения в степень xy = x**y;
- - скобки ();
- - простые функции sqrt(), exp(), log(), sin(), cos(), asin(), sinh(), cosh();
- - размерности, перечисленные справа.
Важно, физические величины представляются в виде произведения числа на размерность. Так, энергия 2 ГэВ записывается в виде «2.0*GeV». Также необходимо во всех случаях писать дробную часть числа: 1.0 вместо 1, 2.0 вместо 2 и т.д.
Пример 1. Для перевода величины \( \sqrt{2\mbox{Дж}\cdot 3\mbox{К}}\) в гигаэлектронвольты пишем в верхнее поле «(2.0*J*3.0*K)**0.5», в нижнее - «GeV». Нажимаем «Вычислить».
Пример 2. Для вычисления безразмерных величин пишем «1» в нижнем поле. Так, для вычисления величины \(\mbox{см}/\mbox{сек}\) в универсальной системе единиц набираем «cm/s» и «1» в верхнем и нижнем полях, соответственно.
Противопоказания. Калькулятор не может перевести величину, обладающую нетривиальной размерностью в системе \(\hbar = c = k_B = 1\), в безразмерные единицы и наоборот. Также следует следить за тем, чтобы аргументы функций exp(), log(), sin() и пр. были безразмерными, в противном случае вычисление не имеет смысла. Во всех случаях явно пишите дробную часть числа: 1.0 или 1.0e01 вместо 1.
Внимание! Калькулятор использует гауссову систему электрических единиц (как в учебнике Ландау-Лифшица). В частности, \( e^2 = 1/137\). Переход к системе Хевисайда: \( {e}_{\rm Хевисайд} = \sqrt{4\pi}\; e_{\rm Гаусс}\), \( E_{\rm Хевисайд} = E_{\rm Гаусс} / \sqrt{4\pi}\), где \(E\) - электромагнитный потенциал, напряженность электрического или магнитного полей.