Costanti fisiche
Questa pagina si prefigge l'obiettivo di spiegare cosa sono e come si definiscono le costanti fisiche; oltre a questo, vi proponiamo una tabella con le costanti fisiche fondamentali in cui abbiamo raccolto le costanti che vengono usate più freuentemente negli esercizi e nelle applicazioni.
Cos'è una costante fisica
Ci sono due tipologie di costante fisica. Possiamo avere a che fare con:
- una grandezza fisica, ossia una quantità espressa da un numero e da un'unità di misura;
- un numero adimensionale.
Che sia una grandezza fisica o un numero puro, le costanti fisiche sono universali e non dipendono né dal luogo, né dall'istante in cui viene misurata.
Attenzione però: il valore numerico delle costanti fisiche dipende dal sistema di unità di misura utilizzato. In altri termini avremo valori apparentemente diversi a seconda delle unità di misura che si scelgono per esprimerle. Solitamente si preferisce utilizzare le unità di misura del Sistema Internazionale, ma nulla vieta di far riferimento a unità di misura del sistema CGS.
L'importante è avere ben presente che i diversi valori che si ottengono cambiando l'unità di misura di riferimento sono del tutto equivalenti e, facendo un corretto uso delle equivalenze, si può esprimere ciascuna costante fisica nell'unità di misura che si preferisce.
Tabella delle costanti fisiche
Riportiamo ora una tabella con le principali costanti fisiche indicando, per ciascuna costante, il nome, il simbolo, il valore numerico e l'unità di misura.
In riferimento a quanto scritto poco sopra, per ciascuna delle costanti fisiche presenti nella tabella abbiamo riportato il valore utilizzando le unità di misura fondamentali del Sistema Internazionale. Ricordiamo brevemente i simboli utilizzati:
m = metro
s = secondo
kg = chilogrammo
L = litro
m2 = metro quadrato
m/s = metro al secondo
J = joule
K = kelvin
°C = gradi centigradi
mol = mole
N = newton
W = watt
T = tesla
H = henry
C = coulomb
A questo punto abbiamo tutto quello che ci occorre per fornirvi una tabella con le principali costanti fisiche. Ove necessario abbiamo approssimato il risultato alla quarta cifra decimale ed espresso il valore delle costanti in notazione scientifica.
L'elenco è redatto in ordine alfabetico.
Nome della costante fisica | Simbolo | Valore numerico | Unità di misura |
Accelerazione di gravità (sulla Terra al livello del mare) | g | 9,80665 | m/s2 |
+e | +1,6022×10-19 | C | |
-e | -1,6022×10-19 | C | |
R | 8,314 | J mol-1 K-1 | |
kB | 1,3806×10-23 | J K-1 | |
Costante di Coulomb | k | 8,9876×109 | N m2 C-2 |
F | 96485,3365 | mol/C | |
h | 6,626×10-34 | J s | |
Costante di prima radiazione | c1 | 3,7418×10-16 | W m2 |
Costante di Rydberg | R∞ | 1,0973×107 | 1/m |
Costante di seconda radiazione | c2 | 1,4388×10-2 | m K |
Costante di Stefan-Boltzmann | σ | 5,6704×10-8 | W m-2 K-4 |
Costante di struttura fine | α | 7,2973×10-3 | adimensionale |
Costante dielettrica del vuoto | ε0 | 8,8541×10-12 | N-1 m-2 C2 |
Costante gravitazionale universale | G | 6,67×10-11 | N m2 kg-2 |
Energia di Hartree | È'h | 4,3597×10-18 | J |
Magnetone di Bohr | μB | 9,274×10-24 | J/T |
Magnetone nucleare | μN | 5,0507×10-27 | J/T |
Massa del muone (a riposo) | mμ | 1,8835×10-28 | kg |
Massa del neutrone (a riposo) | mn | 1,6749×10-27 | kg |
Massa del protone (a riposo) | mp | 1,6726×10-27 | kg |
Massa dell'elettrone (a riposo) | me | 9,1094×10-31 | kg |
Momento magnetico del protone | μp | 1,4106×10-26 | J/T |
Momento magnetico dell'elettrone | μe | -9,2847×10-24 | J/T |
NA | 6,022×1023 | mol-1 | |
Permeabilità magnetica nel vuoto | μ0 | 4π×10-7 | H/m |
Raggio dell'elettrone | re | 2,8179×10-15 | m |
Raggio di Bohr | a0 | 5,2918×10-11 | m |
Rapporto giromagnetico del protone | γp | 2,6752×108 | s-1 T-1 |
Rapporto tra carica e massa dell'elettrone | -1,7588×1011 | C/kg | |
Rapporto tra massa protone e massa elettrone | 1836,1527 | adimensionale | |
Temperatura del punto triplo dell'acqua | 0,01 | °C | |
u | 1,67×10-27 | kg | |
Velocità della luce nel vuoto | c0 | 299 792 458 | m/s |
Volume molecolare di un gas ideale a 1 bar e 0 °C | 22,71098 | L/mol | |
0 | K |
Per chi volesse approfondire ulteriormente, cliccando sul nome di alcune costanti fisiche è possibile accedere ad una pagina interamente dedicata ad esse. ;)
Buon proseguimento su YouMath,
Giuseppe Carichino (Galois)