Ποια είναι τα 4 είδη αναλογικότητας στη φυσική;

Υπάρχουν στην πραγματικότητα τρία Θεμελιώδεις τύποι αναλογικότητας στη φυσική, όχι τέσσερις. Είναι:

1. Άμεση αναλογικότητα: Αυτό συμβαίνει όταν δύο ποσότητες αυξάνονται ή μειώνονται με τον ίδιο ρυθμό. Εάν μια ποσότητα διπλασιαστεί, ο άλλος διπλασιάζεται επίσης. Μπορούμε να εκφράσουμε αυτό το μαθηματικά ως:

* y ∝ x (y είναι ανάλογο του x)

* y =kx (όπου k είναι μια σταθερά αναλογικότητας)

2. Αντίστροφη αναλογικότητα: Αυτό συμβαίνει όταν δύο ποσότητες μεταβάλλονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Εάν μια ποσότητα διπλασιάζεται, τα άλλα μισά. Μαθηματικά:

* y ∝ 1/x (y είναι αντιστρόφως ανάλογη προς x)

* y =k/x (όπου k είναι μια σταθερά αναλογικότητας)

3. Κοινή αναλογικότητα: Αυτό συμβαίνει όταν μια ποσότητα είναι ανάλογη με δύο ή περισσότερες άλλες ποσότητες. Για παράδειγμα, ο όγκος ενός ορθογώνιου πρίσματος είναι από κοινού ανάλογος με το μήκος, το πλάτος και το ύψος του. Μαθηματικά:

* z ∝ x* y (z είναι από κοινού ανάλογα με τα x και y)

* z =kxy (όπου k είναι μια σταθερά αναλογικότητας)

Σημείωση: Μερικές φορές ο όρος "συνδυασμένη παραλλαγή" χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια κατάσταση όπου μια ποσότητα είναι τόσο άμεσα και αντιστρόφως ανάλογη με άλλες ποσότητες. Ωστόσο, αυτή είναι απλώς μια ειδική περίπτωση κοινής αναλογικότητας.

Ακολουθούν μερικά παραδείγματα κάθε τύπου αναλογικότητας στη φυσική:

* Άμεση αναλογικότητα:

* Η δύναμη είναι άμεσα ανάλογη με την επιτάχυνση (ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα:F =MA)

* Το μήκος ενός ελατηρίου είναι άμεσα ανάλογη προς την εφαρμοζόμενη δύναμη (νόμος του Hooke:F =kx)

* Αντίστροφη αναλογικότητα:

* Η πίεση ενός αερίου είναι αντιστρόφως ανάλογη με τον όγκο του (νόμος του Boyle:p₁v₁ =p₂v₂)

* Η ένταση του φωτός είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης από την πηγή.

* Κοινή αναλογικότητα:

* Ο όγκος ενός κυλίνδρου είναι από κοινού ανάλογα με το ύψος του και την περιοχή της βάσης του.

* Η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο αντικειμένων είναι από κοινού ανάλογη με τις μάζες τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους (νόμος βαρύτητας του Νεύτωνα).

Η κατανόηση αυτών των τύπων αναλογικότητας είναι απαραίτητη για την επίλυση πολλών προβλημάτων φυσικής και για την ανάπτυξη μιας βαθύτερης κατανόησης των φυσικών σχέσεων.