維度分析：了解你的單位
尺寸分析是一種使用問題中的已知單元來幫助推斷得出解決方案的過程的方法。這些提示將幫助您將尺寸分析應(yīng)用于問題。
維度分析如何幫助
在科學(xué)中，諸如米，秒和攝氏度的單位表示空間，時間和/或物質(zhì)的量化物理性質(zhì)。我們在科學(xué)中使用的國際計量系統(tǒng)（SI）單位由七個基本單位組成，所有其他單位都來自這些單位。
這意味著對您用于問題的單位的充分了解可以幫助您弄清楚如何處理科學(xué)問題，特別是在方程簡單且**障礙是記憶的早期。如果您查看問題中提供的單元，您可以弄清楚這些單元彼此相關(guān)的某些方式，反過來，這可能會給您提示您需要做些什么來解決問題。這個過程被稱為維度分析。
一個基本的例子
考慮一個學(xué)生在開始物理學(xué)后可能會得到的基本問題。你'重新給出一個距離和一個時間，你必須找到平均速度，但是你'完全消隱你需要做的等式。
Don't恐慌。
如果你知道你的單位，你可以弄清楚問題通常應(yīng)該是什么樣子。速度以m/s的SI單位測量。這意味著長度除以時間。你有一段時間，你有一段時間，所以你'很好走。
一個不那么基本的例子
這是一個非常簡單的例子，說明學(xué)生在科學(xué)早期就被介紹到，早在他們真正開始物理學(xué)課程之前。但是，稍后再考慮一下，當(dāng)你介紹了各種復(fù)雜問題時，例如牛頓和39;運(yùn)動定律和引力。你'物理仍然相對較新，方程仍然給你一些麻煩。
你得到一個問題，你必須計算一個物體的引力勢能。你可以記住力的方程，但勢能方程正在滑走。你知道它'有點(diǎn)類似的力量，但略有不同。你要做什么？
同樣，單位的知識可以提供幫助。你記得地球上物體的重力方程和重力以及以下術(shù)語和單位：
F=G*m*m/r2
- F是重力-牛頓（N）或kg*m/s2
- G是重力常數(shù)和老師親切地為您提供了G的值，以N*m2外科科普/kg2
- m測量&m是物體和地球的質(zhì)量，分別為-kg
- r是物體重心之間的距離-m
- 我們想知道U，勢能，我們知道能量是用焦耳（J）或牛頓*米
- 測量的。我們還記住，勢能方程看起來很像力方程，使用相同的變量以稍微不同的方式
在這種情況下，我們實(shí)際上知道的不僅僅是我們需要弄清楚的事情。我們需要能量U，它以J或N*m為單位。整個力方程以牛頓為單位，所以要以N*m為單位，你需要乘以整個方程長度測量。那么，只涉及一個長度測量-r-這樣就很容易了。將等式乘以r只會否定分母中的r，因此我們最終得到的公式將是：
108 F 109 G*m/r 111
我們知道我們得到的單位將是N*m或J奧爾斯。幸運(yùn)的是，我們做了研究，所以它慢跑了我們的記憶，我們把自己撞在頭上，說，"Duh，"因?yàn)槲覀儜?yīng)該記得這一點(diǎn)。
但我們沒有'它發(fā)生了。幸運(yùn)的是，因?yàn)槲覀兒芎玫卣莆樟四軌蚺宄鼈冎g的關(guān)系以達(dá)到我們需要的公式的單位。
工具，而不是解決方案
作為預(yù)測試研究的一部分，您應(yīng)該包括一些時間來確保您'重新熟悉與您的部分相關(guān)的單元'重新開始工作，特別是那些在該部分中介紹的單元。它是幫助提供關(guān)于您重新學(xué)習(xí)的概念如何相關(guān)的物理直覺的另一種工具。這種增加的直覺水平可能會有所幫助，但它不應(yīng)該成為研究其余材料的替代品。顯然，學(xué)習(xí)重力和重力能量方程之間的差異遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于在測試過程中隨意重新推導(dǎo)它。
選擇重力例子是因?yàn)榱蛣菽芊匠堂芮邢嚓P(guān)，但情況并非如此，只需乘以數(shù)字即可獲得正確的單位，而不了解基本的方程和關(guān)系，將會導(dǎo)致更多錯誤比解決方案。
