SciPy – Constantes

Scipy significa Scientific Python y en cualquier cálculo científico/matemático, a menudo necesitamos constantes universales para realizar tareas, un ejemplo famoso es calcular el Área de un círculo = ‘pi*r*r’ donde PI = 3.14… o un más complicado uno como encontrar la fuerza de _gravedad = G*M*m ⁄ (distancia) ²donde G = constante gravitatoria. En todos estos escenarios, sería muy útil si tuviéramos material de referencia para buscar estas constantes e incorporarlas a nuestro cálculo con facilidad.

Scipy-Constants es un submódulo dentro de la biblioteca Scipy que hace esto por nosotros. Contiene una lista exhaustiva de constantes matemáticas universales, constantes físicas y unidades. que se puede buscar con solo 1 línea de código.

Acceso a constantes

Simplemente escriba el nombre de la constante en lugar de XXXX en formato ‘ scipy.constants.XXXX ‘ para acceder a su valor. A continuación se enumeran algunas de las constantes más importantes que utilizan el módulo scipy.constant a continuación. La lista no es exhaustiva, pero da una buena idea de cómo acceder a las constantes.  

# import module
import scipy
 
# Just type the name of the constant in
# scipy.constant.XXXX format to access its value.
print("sciPy - pi:", scipy.constants.pi)
print("Golden ratio:", scipy.constants.golden_ratio)
print("Speed of light in vacuum:", scipy.constants.c)
print("Gravitational Constant:", scipy.constants.G)
print("Molar Gas Constant:", scipy.constants.R)
print("Boltzman Constant:", scipy.constants.k)
print("Proton mass Constant:", scipy.constants.proton_mass)

Producción:

Encontrar constantes

Podemos usar un método incorporado para encontrar las constantes relevantes para nuestro caso de uso. Las constantes se almacenan usando una estructura de datos de diccionario y podemos usar scipy. API constants.find() para encontrar todas las constantes relevantes del dictado y usarlas en consecuencia. 

El siguiente código demuestra el uso de scipy. constantes.find() API. El siguiente código imprime todas las constantes que contienen la palabra ‘electrón’ y podemos filtrar la que se requiere. 

import scipy
 
 
# find method looks up in the dictorary and
# finds out all the constants containing
# 'electron' word in it and returns a list
# of constants.
res = scipy.constants.find("electron")
print(res, end='\n')

Producción:

No solo la magnitud de una constante, también podemos acceder a la unidad y el grado de incertidumbre asociados con la magnitud de cualquier constante_física almacenada en el módulo scipy.constants, usando el formato 

constantes_físicas[nombre] = (valor, unidad, incertidumbre).

import scipy
 
 
# This returns a tuple (value, unit, uncertainty)
# associated with the physical constant
print(scipy.constants.physical_constants['alpha particle mass'])

Producción: 

(6.6446573357e-27, 'kg', 2e-36)

Ejemplo:

import scipy
 
# Area of a circle using
# scipy.constants.pi
def Area_of_Circle(r):
    return scipy.constants.pi * r * r
 
# Calculates the gravational for
def force_gravity(M, m, dist):
    return (scipy.constants.G*M*m) / (dist**2)
 
 
print(f'Area of Circle: {Area_of_Circle(5)}')
print(f'Gravitational force: {force_gravity(10,5,1)}')

Producción:

Además de las variables anteriores, scipy.constants también contiene más constantes físicas y, a continuación, hay una lista de todos los métodos disponibles en el módulo scipy.constants con una explicación.

A continuación se muestran las constantes más utilizadas disponibles en el módulo SciPy:

A continuación se muestran las constantes de unidad disponibles en el módulo SciPy:

• Masa:

• Tiempo:

• Longitud:

• Presión:

• Área:

• Velocidad: