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

Carica del protone

+e

+1,6022×10-19

C

Carica dell'elettrone

-e

-1,6022×10-19

C

Costante dei gas

R

8,314

J mol-1 K-1

Costante di Boltzmann

kB

 1,3806×10-23

J K-1

Costante di Coulomb

k

8,9876×109

N m2 C-2

Costante di Faraday

F

96485,3365

mol/C

Costante di Plank

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 nel 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

Numero di Avogadro

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

Unità di massa atomica

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

Zero assoluto

 

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)