Es gibt mehrere physikalische Gleichungen, die von Physikern verwendet werden, um die Phänomene der Welt und der Bewegung zu beschreiben. Diese Gleichungen können reorganisiert werden, um sie für verschiedene unbekannte Variablen zu lösen. Was wie zwei separate Gleichungen aussehen mag, ist daher oft dieselbe Gleichung überarbeitet. Einige der gebräuchlichsten physikalischen Gleichungen werden verwendet, um Energie, Kraft und Geschwindigkeit zu beschreiben. Diese Gleichungen können Wissenschaftlern helfen, herauszufinden, wie Objekte unter Umständen reagieren, ohne direkt an den Objekten experimentieren zu müssen.
Die wohl bekannteste physikalische Gleichung hat mit Energie zu tun: E=mc2. In dieser Gleichung steht E für Energie, m für Masse und c für die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (etwa 186,000 Meilen/Sekunde oder 3×108 Meter/Sekunde. Diese Gleichung wurde von dem Wissenschaftler Albert Einstein entwickelt. Er stellte fest dass die Masse eines Objekts und seine Energie zwei Arten von derselben Sache sind, mit anderen Worten, die Masse eines Objekts kann in Energie umgewandelt werden und umgekehrt.
Andere physikalische Gleichungen, die mit Energie zu tun haben, sind solche, die kinetische und potentielle Energie beschreiben. Die kinetische Energie (K oder manchmal KE) wird durch die Gleichung K=½mv2 beschrieben, wobei m gleich der Masse des Objekts und v gleich der Geschwindigkeit ist. U=mgy ist die physikalische Gleichung, die die potentielle Gravitationsenergie beschreibt, wobei U für potentielle Energie, m für Masse, y für den Abstand des Objekts über dem Boden und g für die Erdbeschleunigung (ca. 32.174 ft/s2 .) steht oder 9.81 m/s2). Dieser Wert kann sich aufgrund von Höhe und Breite geringfügig ändern und ist technisch gesehen eine negative Zahl, da sich das Objekt nach unten bewegt, jedoch wird das Negative oft ignoriert. Die Großschreibung der Variablen „g“ ist wichtig, da „g“ als Erdbeschleunigung bekannt ist und „G“ die Gravitationskonstante ist.
Bei der Schwerkraft kennt man natürlich auch die Kraft, die die Schwerkraft auf ein Objekt ausübt. Dies wird mit der physikalischen Gleichung F=Gm1m2/r2 beschrieben. In diesem Fall ist G – man beachte die Großschreibung – die universelle Gravitationskonstante (ca. 6.67×10-11 N.m2/kg2), m1 und m2 sind die beiden Massen der Objekte und r ist der Abstand zwischen den beiden Objekten . Eine andere physikalische Gleichung, die mit Kraft zu tun hat, beschreibt das zweite Bewegungsgesetz von Newton. Dies wird durch F=ma beschrieben, wobei F die Kraft, m die Masse und a die Beschleunigung ist.
Physikalische Gleichungen, die mit Geschwindigkeit zu tun haben, sind d=vt, die die Entfernung beschreibt, die ein Objekt in einer bestimmten Zeit zurücklegt, und d=½at2+v0t, die die Entfernung beschreibt, die beim Beschleunigen zurückgelegt wird. In beiden Gleichungen ist d das Symbol für die Entfernung, v für die Geschwindigkeit und t für die Zeit. In der ersten Gleichung ist t die Zeit, die das Objekt zurückgelegt hat, und in der zweiten Gleichung steht t für die Zeit der Beschleunigung. Die Variable a in der zweiten Gleichung steht für die Beschleunigung eines Objekts. Einige verwenden die Variable vi, um die Anfangsgeschwindigkeit zu beschreiben, anstatt v0.