Метод анализа размерностей физических величин
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2023.v87.i4.06Ключевые слова:
метод анализа размерностей, формула размерностей, физические оценки, размерности физических величин, правило N-K=1Аннотация
На начальном этапе физических исследований используется ряд качественных методов для создания простых моделей, отражающих основные параметры рассматриваемых физических процессов. Одним из важных качественных методов физического исследования является метод анализа размерностей физических величин. Применение этого научного метода создают возможности приблизительно оценивать конечные результаты исследования физических явлений и объектов.
В статье рассмотрены пути применения метода размерностей в физических исследованиях. Установлены условия использования данного метода при моделировании и изучении физических явлений и объектов: функциональные зависимости между разными физическими величинами должны быть степенные и должно выполняться правило N-K=1. Указаны на ограничения, необходимые для исследования физических явлений с помощью метода размерностей.
Изучена методологическая функция анализа размерностей физических величин и раскрыта эффективность этого метода при обработке экспериментальных результатов исследований. Представлен пример, в котором отвергается «кажущаяся» зависимость искомой физической величины от других величин. Изучено на основе анализа размерностей явление распространения сферической ударной волны точечного взрыва, имеющего большое значение в исследовании ядерных взрывов. Определены роль и место анализа размерностей физических величин в сравнении теоретических и экспериментальных результатов.
Библиографические ссылки
Yu.M. Brook, A.L. Stasenko, Kak fiziki delayut ocenki – metod razmernostej i poryadki fizicheskih velichin, (Moscow, Knowledge, 1975), 176 p.). (in Russ.).
G.A. Tirsky, Soros Educational Journal, 6, 82-87 (2001). (in Russ.).
A.V. Flegontov, M.J. Marusina, Lecture Notes in Computer Science, 5743, 81-88 (2009).
Hassler Whitney, The American Mathematical Monthly, 75, 227-256 (2018).
P.W. Bridgman, Dimensional analysis, (New Haven, Yale university press, 1932), 148 p.
B. Zohuri, Dimensional Analysis and Self-Similarity Methods for Engineers and Scientists, (Springer 2015), 372 p.
B. Zohuri, Dimensional Analysis Beyond the Pi Theorem, (Springer, 2016), 268 p.
J.F. Carinena, M. Santander, Advances in Electronics and Electron Physics, 72, 181-258 (1988).
Taylor G. Proceedings of the Royal Society, 1950, №1065,Vol 201, P 159-186.
L.I. Sedov, Metody podobiya i razmernosti v mekhanike, (Moscow, Nauka, 1977), 440 p. (in Russ.).
R. Kurt Analiz razmernostej v astrofizike, (Moscow, Mir, 1975), 230 p. (in Russ.).
H.E. Huntley, Dimensional Analysis, (Dover Publications, Inc. New York, 1967), 158 p.
