Khi nghiên cứu về các lĩnh vực khoa học như toán học, vật lý, hóa học,… chúng ta bắt gặp thuật ngữ hằng số. Vậy hằng số là gì? Ví dụ về hằng số? Trong nội dung bài viết này, chúng tôi sẽ có những chia sẻ về hằng số để đem đến thông tin hữu ích cho Quý độc giả.

Hằng số là gì?

Hằng số là một số cố định có giá trị không bao giờ thay đổi. Người ta thường dùng nửa bảng chữ cái đầu để biểu diễn hằng số và nửa bảng chữ cái sau để biểu diễn biến.

Để tiện trong việc sử dụng, hằng số được kí hiệu là const, viết tắt của “constant”, tên tiếng Anh của hằng số.

Hằng số phức tạp là hằng số được dùng để biểu diễn một biểu thức hệ số phức tạp.

Chúng ta có rất nhiều hằng số phức tạp như hằng số Euler, hằng số Pi, hằng số Boltzmannm, hằng số tốc độ ánh sáng, …

Ví dụ về hằng số

Chúng tôi đưa ra một ví dụ về hằng số để Quý vị hiểu hơn về đại lượng này.

Trong biểu thức: 3x+2

3x là biến và 2 là hằng số bởi vì với mọi giá trị của x, biến 3x sẽ thay đổi còn 2 luôn giữ nguyên.

Xét x=2⇒3x=6x=2⇒3x=6 trong khi 2 vẫn bằng 2.

Xét x=3⇒3x=9x=3⇒3x=9 trong khi 2 vẫn bằng 2.

Các hằng số thường gặp trong các lĩnh vực

1/ Trong lĩnh vực toán học

Toán học là một trong những lĩnh vực sử dụng và có nhiều loại hằng số nhất. Trong đó bao gồm những hằng số cơ bản sau:

– Hằng số Pi (π) có giá trị xấp xỉ 3,14159. Hằng số này còn có tên gọi khác là hằng số Archimedes. Đây là một hằng số toán học có giá trị bằng tỉ số tương quan giữa chu vi và đường kính đường tròn.

– Số 0: Số 0 cũng được coi là một hằng số toán học bởi mọi phép nhân bất kì với số 0 đều cho ra kết quả bằng 0.

– Số e: Số e là một hằng số toán học có giá trị xấp xỉ 2,71828.

– Hằng số Fibonacci hay được gọi với tên gọi khác là hằng số nghịch đảo Fibonacci. Hằng số này được kí hiệu là ψ. Giá trị của hằng số của Fibonacci xấp xỉ 3,3598856.

– Hằng số phi (φ) còn được biết đến với tên gọi tỉ lệ vàng hoặc tỉ số vàng. φ có giá trị xấp xỉ 1,618033.

2/ Trong lĩnh vực vật lý

Khác với hằng số toán học, hằng số vật lý là một đại lượng bất biến, không thay đổi giá trị theo thời gian trong mọi trường hợp. Một số hằng số vật lý cơ bản bạn sẽ bắt gặp trong đời sống:

– Hằng số Newton (G): Hằng số này còn được gọi là hằng số hấp dẫn có giá trị xấp xỉ với sai số 4.7×10−5.

– Hằng số điện môi (ε) được gọi đầy đủ là độ điện thẩm tương đối. Hằng số này biểu thị tỉ số giữa độ điện thẩm của môi trường cần xét với độ điện thẩm chân không, hằng số này được xác định theo công thức ε = Cd / C0

Trong đó:

Cd: điện dung của tụ điện sử dụng chất điện môi

C0: điện dung của tụ điện sử dụng chất điện môi là chân không).

Dưới đây là danh sách liệt kê hằng số điện môi của một số chất:

+ Dầu hỏa: 2,1

+ Thủy tinh: 5-10

+ Giấy: 2

+ Nước cất: 81

3/ Trong lĩnh vực hóa học

– Hằng số Avogadro biểu thị tỉ lệ giữa số hạt cơ bản (nguyên tử, phân tử hoặc ion) và lượng chất trong một mẫu. Hằng số Avogadro được kí hiệu là N hoặc N0).

– Hằng số điện li là một giá trị thể hiện sự mạnh yếu của chất (axit, bazơ và muối) trong dung dịch. Mỗi chất sẽ có một hằng số điện li tương ứng và hằng số này là bất biến theo thời gian và chỉ bị ảnh hưởng bởi yếu tố nhiệt độ.

Ứng dụng của hằng số

Hằng số có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và đặc biệt là lĩnh vực nghiên cứu khoa học.

Trong lĩnh vực toán học, nhờ việc ứng dụng các hằng số, việc tính toán đã trở nên dễ dàng hơn. Không chỉ vậy, trong quá trình nghiên cứu các hằng số, các nhà khoa học đã khám phá ra những định luật khoa học mới, đưa ra được lời giải thích cho những bí ẩn khoa học không có lời giải suốt qua bao nhiêu thập kỉ.

Một trong những hằng số toán học nổi tiếng và có nhiều ứng dụng nhất chính là số π. Do sự liên hệ chặt chẽ với đường tròn nên π xuất hiện nhiều trong các công thức hình học và lượng giác.

Số π còn xuất hiện cả trong phương pháp Monte Carlo. Đây là một phương pháp dùng để tính toán kết quả của những phép thử ngẫu nhiên nhiều lần.

Hai lĩnh vực khác có ứng dụng của số π là xác suất thống kê và kĩ thuật địa chất để tính toán độ cong vênh, …

Một hằng số quen thuộc khác là φ . Xuyên suốt lịch sử loài người, con số này vẫn luôn được coi là hiện thân của cái đẹp. Đó là lí do hằng số này thường được biết đến với tên tỉ lệ vàng.

Số φ xuất hiện nhiều trong kiến trúc và hội họa. Đặc biệt trong thời kì Phục Hưng, các kiến trúc sư rất chú trọng thiết kế công trình làm sao để có thể thỏa mãn được hằng số phi.

Các công trình nổi tiếng chịu sự ảnh hưởng của tỉ lệ vàng có thể kể đến như Tháp Effiel, các kim tự tháp Ai Cập cổ đại. Một công trình nổi tiếng ở Việt Nam, Tháp Rùa cũng được cho rằng là chịu sự ảnh hưởng của số phi.