Costanti fisiche

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Costante di gravitazione universale

Misurata per la prima volta dallo scienziato britannico Henry Cavendish nel 1798 con una bilancia di torsione, la costante di gravitazione universale viene comunemente indicata con la lettera G e vale G = 6,67 10^-11 N m²/kg².

La forza di attrazione gravitazionale che agisce tra due corpi di massa M ed m rispettivamente, posti a mutua distanza r, è data da F = G m M / r². Vedi Gravitazione.

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Costante dielettrica del vuoto

Grandezza fisica che rende conto delle proprietà elettriche del vuoto. Essa compare nella formula della legge di Coulomb, che esprime l'intensità della forza elettrica agente tra due cariche Q e q poste a distanza r ed è espressa dalla relazione: F = (1 / 4p e₀)(Q q / r ²). Per ogni mezzo materiale si definisce una costante dielettrica specifica, che è sempre maggiore di quella del vuoto. Il valore della costante dielettrica del vuoto è e₀ = 8,85 10^-12 F / m. Vedi anche Elettricità.

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Permeabilità magnetica del vuoto

Costante fisica che rende conto delle proprietà magnetiche del vuoto. L'intensità del campo magnetico generato nel vuoto da una corrente elettrica I rettilinea e infinitamente estesa, a una distanza r da essa, è data ad esempio da B = (µ₀/ 4 p) (I / r), dove µ₀ è appunto la permeabilità magnetica del vuoto. Nel Sistema di unità di misura internazionale SI questa costante vale 12,56 10^-7 H/m. Per ogni materiale si definisce una costante dielettrica specifica, che per alcune sostanze (materiali ferromagnetici) non ha valore precisamente costante, ma è funzione della corrente e della 'storia magnetica' del materiale. Vedi anche Magnetismo.

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Costante di Boltzmann

Indicata con la lettera k, prende nome dal fisico austriaco Ludwig Boltzmann e vale k = 1,38 10^-23 J/K. È la costante di proporzionalità tra l'energia cinetica media E_c delle particelle di un gas e la temperatura assoluta T del gas stesso, nella relazione E_c = k T. Compare anche nell'equazione di stato dei gas perfetti: P V = N k T, dove P indica la pressione, V il volume, N il numero di molecole contenute nel volume di gas considerato, e T la sua temperatura assoluta. La stessa legge, espressa in funzione del numero di moli anziché del numero di molecole, assume la forma P V = n R T, dove n è il numero di moli, ed R è la costante dei gas perfetti, data dal prodotto della costante di Boltzmann per il numero di Avogadro. Vedi Leggi dei gas.

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Equivalente meccanico della caloria

Indicato usualmente con la lettera J, è il rapporto numerico costante tra le due grandezze fisiche omogenee calore e lavoro. In una qualunque trasformazione ciclica di un sistema termodinamico, il rapporto tra la quantità di calore Q e di lavoro L scambiati dal sistema con l'esterno è indipendente dal particolare tipo di sistema, e vale L/Q = J = 4,184 j/cal.