Numero di Mach e comprimibilità

Il cerchio di Mohr è una rappresentazione grafica bidimensionale del tensore delle sollecitazioni di Cauchy. Visualizza la trasformazione dello sforzo normale ([latex]\sigma_n[/latex]) e dello sforzo di taglio ([latex]\tau_n[/latex]) su un piano arbitrariamente orientato in un punto. L'ascissa di ogni punto del cerchio corrisponde allo sforzo normale e l'ordinata allo sforzo di taglio, consentendo una facile determinazione delle sollecitazioni principali.

Il numero di Reynolds ([latex]\text{Re}[/latex]) è una grandezza adimensionale della meccanica dei fluidi utilizzata per prevedere i modelli di flusso rappresentando il rapporto tra forze inerziali e forze viscose. Bassi numeri di Reynolds caratterizzano un flusso laminare regolare e ordinato, mentre alti numeri di Reynolds indicano un flusso caotico e turbolento pieno di vortici. È fondamentale per determinare il comportamento dinamico di un fluido e per gli esperimenti di scala.

I campi elettromagnetici possono trasportare quantità di moto. La densità di quantità di moto del campo elettromagnetico è data dal vettore Poynting [latex]\vec{S}[/latex] diviso per la velocità della luce al quadrato, [latex]\vec{g} = \vec{S}/c^2 = (\vec{E} \times \vec{B})/(\mu_0 c^2)[/latex]. Affinché la quantità di moto si conservi in un sistema di particelle e campi carichi, la quantità di moto dei campi deve essere inclusa insieme alla quantità di moto meccanica delle particelle.

Il motore a induzione CA funziona secondo il principio di un campo magnetico rotante generato dallo statore. Questo campo viene creato fornendo correnti CA polifase agli avvolgimenti dello statore distribuiti spazialmente. Il campo rotante induce correnti nei conduttori del rotore (ad esempio, una gabbia di scoiattolo), che creano un campo magnetico opposto. L'interazione tra questi campi produce la coppia di rotazione.

L'equazione di Nernst quantifica la forza elettromotrice (FEM) reversibile o tensione a circuito aperto di una cella a combustibile in condizioni non standard. Essa collega il potenziale della cella ([latex]E[/latex]) al suo potenziale standard ([latex]E^0[/latex]), alla temperatura e alle attività (approssimate dalle pressioni parziali) dei reagenti e dei prodotti. L'equazione è [latex]E = E^0 - frac{RT}{nF} ln Q[/latex], dove Q è il quoziente di reazione.

I campi elettromagnetici di movimento sono generati quando un conduttore si muove attraverso un campo magnetico. La componente magnetica della forza di Lorentz, [latex]\mathbf{F} = q(\mathbf{v} \times \mathbf{B})[/latex], agisce sui portatori di carica all'interno del conduttore, facendoli muovere e creando una separazione di carica. Questa separazione genera un campo elettrico e una differenza di potenziale. Il campo elettromagnetico risultante è dato dall'integrale di linea [latex]\mathcal{E} = \oint (\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \cdot d\mathbf{l}[/latex].

La velocità di detonazione (VoD) è la velocità con cui il fronte d'onda d'urto attraversa un esplosivo in detonazione. È una misura fondamentale delle prestazioni e della potenza di un esplosivo, distinguendo gli esplosivi ad alto potenziale da quelli a basso potenziale. La VoD è una proprietà caratteristica influenzata da densità, granulometria e confinamento, con valori tipici che raggiungono migliaia di metri al secondo per gli esplosivi ad alto potenziale.

Per uno stato generale di sollecitazione tridimensionale, l'analisi è rappresentata da tre cerchi di Mohr. Questi cerchi sono disegnati nel piano [latex]\sigma_n - \tau_n[/latex] utilizzando come diametri le tre sollecitazioni principali ([latex]\sigma_1, \sigma_2, \sigma_3[/latex]). Il cerchio più grande, definito da [latex]\sigma_1[/latex] e [latex]\sigma_3[/latex], racchiude gli altri due e determina la massima sollecitazione di taglio assoluta, [latex]\tau_{abs max} = (\sigma_1 - \sigma_3)/2[/latex].

L'ispessimento dovuto al taglio, o dilatanza, è un comportamento non newtoniano in cui la viscosità aumenta con l'aumentare dello sforzo di taglio. Un esempio classico è una sospensione di amido di mais in acqua (oobleck), che appare liquida se agitata lentamente, ma diventa quasi solida se colpita o agitata rapidamente. Questo fenomeno è causato dall'inceppamento delle particelle sospese sottoposte a un elevato sforzo di taglio.

L'equazione di Nernst mette in relazione il potenziale di riduzione di una semicella (o la tensione totale di una cella elettrochimica) con il potenziale standard dell'elettrodo, la temperatura e le attività (spesso approssimate dalle concentrazioni) delle specie chimiche in fase di ossidoriduzione. L'equazione è [latex]E = E^{\circ} - \frac{RT}{nF} \ln Q[/latex], dove Q è il quoziente di reazione.

Nelle celle elettrochimiche, come le batterie e le celle a combustibile, i campi elettromagnetici sono generati da reazioni chimiche. La separazione della carica è determinata da reazioni di ossidazione e riduzione che avvengono su due elettrodi diversi. Il CEM massimo di una cella è legato alla variazione dell'energia libera di Gibbs ([latex]\Delta G[/latex]) della reazione mediante [latex]\mathcal{E} = -\frac{\Delta G}{nF}[/latex], dove [latex]n[/latex] è la mole di elettroni e [latex]F[/latex] è la costante di Faraday.

La chemiluminescenza, o chemioluminescenza, è l'emissione di luce (luminescenza) come risultato di una reazione chimica. Si forma un intermedio allo stato eccitato, indicato come [Prodotto]* (si noti l'asterisco spesso usato per questo). Questo intermedio decade poi in uno stato fondamentale di energia inferiore, rilasciando energia sotto forma di fotone. Il processo complessivo può essere rappresentato come [latex]A + B \rightarrow [Prodotto]* \rightarrow Prodotto + luce[/latex].