dimensionsløst

En dimensionlös storhet är en fysisk storhet som saknar enheter och därmed är oberoende av vilket mätsystem som används. Dimensionlöshet uppstår ofta när man betraktar kvoter eller kombinationer av storheter där enheterna tar ut varandra, så att resultatet blir ett rent tal utan dimensioner.

Dimensionlösa storheter används för att jämföra olika fysikaliska system och för att förenkla modeller genom nondimensionalisering. Ett viktigt verktyg är Buckingham Pi-teoremet, som säger att ett samband mellan variabler kan uttryckas i en uppsättning dimensionlösa grupper, vilket minskar antalet oberoende storheter som behöver studeras.

Exempel på dimensionlösa storheter är matematiska konstanter såsom pi och e, samt fysikaliska nyckelbegrepp som Reynoldsnummer, Mach-tal, Prandtl-tal, Froude-tal och Nusselt-tal. Dessa uppstår som kvoter där alla ingående enheter tar ut varandra. Även dimensionlösa konstanter som den finstrukturkonstanten α ≈ 1/137 beskriver styrkan hos elektromagnetisk interaktion.

Betydelsen av dimensionlösa storheter ligger i att de möjliggör modellering och jämförelser över olika system och skalenivåer. Genom att använda dimensionlösa grupper kan man få insikt i relativ betydelse av drivkrafter och förhållanden, och det underlättar dimensional analys, experimentdesign och verifiering av numeriska simuleringar. Dimensionlösa storheter är centrala inom områden som fluiddynamik, värmeöverföring, svetsning och mekanik.