Физические константы и размерные величины (PhysicalConstants)
В подпакете PhysicalConstants определено несколько десятков наиболее употребительных физических констант. Они представлены как размерные величины, то есть помимо своего численного значения имеют единицы измерения. Физические константы вводятся своими полными символьными именами, например, как показано в следующей таблице.
| Ввод и вывод | Комментарий |
|---|---|
| <<Miscellaneous " PhysicalConstants " | Загрузка подпакета |
| SpeedOfLight 299792458 Meter/Second |
Скорость света |
| Second SpeedOfLight AgeOfUniverse 1. 40902 xl026 Meter | Выражение с константами |
| ElectronMass 9. 10939 x 10-31 Kilogram |
Масса электрона |
| AccelerationDueToGravity 9. 80665 Meter/Second2 | Ускорение свободного падения |
Полные списки физических констант приведены в справочной базе данных по подпакету PhysicalConstants.
Для выполнения физических, химических и иных расчетов в Mathematica предусмотрена возможность работы с размерными переменными. Для этого база данных системы содержит символьные имена практически для всех единиц измерения (времени, массы, расстояния, температуры и т. д.). Данные о них можно найти в справочной базе данных подпакета Units. Там же имеются функции для перевода единиц измерении из одной системы размерных единиц в другую.
Начнем с функции Convert [old, newunits], которая осуществляет преобразование одних единиц в другие. Например:
<<Miscellaneous`Units` Convert[12 Meter/Second, Mile/Hour] 26. 8432 Mile / Hour Convert[3 Kilo Meter / Hour, Inch / Minute] 1968. 5 Inch / MinuteДля преобразования температуры служит функция ConvertTemperature [temp, oldutits, newunits], производящая преобразование температуры из одних единиц в другие. Возможные единицы измерения температуры следующие: Celsius (шкала Цельсия), Centigrade (то же самое), Fahrenheit (шкала Фаренгейта), Kelvin (шкала Кельвина) и Rankine (шкала Ренкина).
Пример преобразования температуры:
ConvertTemperature[20, Fahrenheit, Centigrade] -6.66667Наконец, имеются три широкопрофильные функции преобразования в различные системы единиц:
- SI [ехрr] – преобразует ехрг в Международную систему единиц SI;
- MKS [ехрr] – преобразует ехрг в систему единиц МКС (метр/килограмм секунда);
- CGS [ехрr] – преобразует ехрг в систему единиц СГС (сантиметр/грамм секунда).
Пример преобразования дан ниже:
SI[3 Atmosphere] 303975. Pascal ?Pascal Pascal is the derived SI unit of pressure.Помимо возможности задания физических констант в пакете расширения Miscellaneous системы Mathematica 4 имеются три дополнительных подпакета: Standard-Atmosphere (данные об атмосфере), ResonanceAbsorptionLines (построение резонансных линий поглощения) и BlackBodyRadiation (излучение абсолютно черного тела).
Ввиду узкой направленности входящих в них функций эти подпакеты подробно не описываются. С ними несложно познакомиться по справочной базе данных системы Mathematica 4 (раздел Add-ons).