Constant (eigenschap)
Met constant wordt bedoeld dat een grootheid een niet veranderlijke waarde heeft, en niet afhankelijk is van andere parameters. De grafiek van de functie y=c, met c een willekeurige constante, ziet er in een diagram met x- en y-coördinaten uit als een horizontale lijn (zie de afbeelding hiernaast). De afgeleide van een constante functie is gelijk aan nul.
In de natuurkunde worden sommige wetmatigheden zo geformuleerd dat een bepaalde relatie tussen grootheden constant is. Voorbeelden zijn de wet van Ohm en de gaswet. Daarnaast zijn er in de natuurkunde bepaalde grootheden die als natuurkundige constanten opgevat worden, omdat daarvan gedacht wordt dat ze invariabel zijn. Voorbeelden hiervan zijn de lichtsnelheid en de constante van Planck.
Voorbeelden[bewerken]
Natuurkunde[bewerken]
Sommige natuurconstanten worden niet (of niet meer) gemeten. In plaats daarvan wordt een SI-basiseenheid zo gedefinieerd dat de numerieke waarde van de constante een bepaalde exacte waarde heeft. Voorbeelden:
- De lichtsnelheid in vacuüm, c; de meter wordt zo gedefinieerd dat deze snelheid exact 299.792.458 m/s bedraagt.
- De magnetische veldconstante μ0 (permeabiliteit van het vacuüm); de ampère wordt zo gedefinieerd dat
-
- .
Andere natuurconstanten worden wel bepaald door meting. Voorbeelden:
- de gasconstante R met een waarde van 8,314 J/(mol K). In een ideaal gas geldt: n pV/T = R. Hierbij is n het aantal mol gas, p de druk, V het volume en T de absolute temperatuur.
- de constante van Avogadro N, het aantal moleculen in 1 mol gas, waarvan de massa in grammen gelijk is aan het aantal protonen en neutronen in een molecuul.
- de constante van Boltzmann k, die het verband aangeeft tussen de entropie S (in J/K] en de absolute temperatuur (in K): S = kT.
Er is een relatie tussen deze drie constanten: R = Nk, dus slechts twee van de drie hoeven door meting bepaald te worden.
Volgens de voorgestelde nieuwe definities van de basiseenheden komen de magnetische veldconstante (en de daarmee samenhangende elektrische veldconstante, constante van Coulomb en karakteristieke impedantie van het vacuum) in de tweede categorie terecht, en de genoemde voorbeelden in de tweede categorie komen in de eerste terecht.
Wiskunde[bewerken]
In de wiskunde worden bepaalde reële getallen als constante aangeduid wegens hun bijzondere betekenis. Ze kunnen met reeksontwikkeling benaderd worden tot de gewenste nauwkeurigheid; zo is π de vaste verhouding tussen de omtrek en de straal van een cirkel en e het grondtal van de natuurlijke logaritme.