דרגות חופש (פיזיקה וכימיה) – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ הגהה
שורה 1:
'''דרגת חופש''' היא [[פרמטר פיזיקלי]] עצמאי, שנקרא רבות [[ממד (פיזיקה)|ממד]] בתיאור פורמלי של [[מערכת מודל]] [[פיזיקה|פיזיקלית]] (זאת, בניגוד ל[[פרמטר חסר ממד]]). קבוצת כל הממדים של מערכת נקראת [[מרחב הפאזה]].
 
== הגדרה ==בצורה דומה ב[[מכניקה סטטיסטית]] דרגת חופש היא [[סקלר (פיזיקה)|סקלר]] שמתאר את ה[[מיקרוסטייט (מכניקה סטטיסטית)|מיקרוסטייט]] של המערכת. הנקודות שבהן כל המיקרוסטייטים יכולים להתקיים מהוות את [[מרחב הפאזה]].
== הגדרה ==
ב[[מודל]]ים [[מתמטיקה|מתמטיים]], מספר דרגות החופש של מערכת הוא מספר הערכים הבלתי-תלויים (המינימלי) המאפשר לתאר את המצב באופן חד משמעי. מקורו של המושג ב[[סטטיסטיקה]], שם הוא משמש באופן טכני יותר לתיאור מספר ה[[פרמטר]]ים המעורבים בקביעת [[התפלגות]], או מספר המשתנים החופשיים ב[[חישוב]].
 
בדרך כלל, כל אחת מדרגות החופש מיוצגת על ידי [[מספר ממשי]] (או [[קטע (מתמטיקה)|קטע]]). לדוגמה: למרות שכל [[נקודה (גאומטריה)|נקודה במישור]] יכולה להיות מיוצגת על ידי [[מספר מרוכב]] אחד, נקודות ב[[מישור (גאומטריה)|מישור]] הכלול במודל יתרמו שתי דרגות חופש למודל.
 
ב[[פיזיקה]], דרגת חופש של מערכת היא תיאור פורמלי של פרמטר שתורם ל[[מכניקה קלאסית|מצב]] של [[מערכת פיזיקלית]].
 
היא יכולה גם להיות מוגדרת כמספר המינימלי של [[קואורדינטות]] הנדרשות למקם [[גוף (פיזיקה)|עצם]] או מערכת של עצמים.
 
במכניקה עצם נקודתי יכול לזוז בחופשיות ב[[מרחב תלת-ממדי|שלושת הממדים של המרחב]]. לכן ה[[תנע]] של [[חלקיק]] מורכב משלושה חלקים, כל אחד נקרא דרגת חופש. מכאן שלמערכת עם N חלקיקים עצמאיים יהיו 3N דרגות חופש.
 
בצורה דומה ב[[מכניקה סטטיסטית]] דרגת חופש היא [[סקלר (פיזיקה)|סקלר]] שמתאר את ה[[מיקרוסטייט (מכניקה סטטיסטית)|מיקרוסטייט]] של המערכת. הנקודות שבהן כל המיקרוסטייטים יכולים להתקיים מהוות את [[מרחב הפאזה]].
 
דרגת חופש יכולה להיות כל תכונה שימושית שאינה תלויה ב[[משתנה|משתנים]] אחרים. לדוגמה ב[[שרשרת אידאלית]] בתלת מימד, כדי לתאר את המיקום של כל [[מונומטר]] צריך שתי [[זווית|זוויות]].