Формулы по физике: Механика, Электродинамика, Оптика

Механика 1
Равномерное движение
1. Путь S = vt
2. Координата х = х0 + vt
Равноускоренное движение
Тело движется вертикально
v  v0 v

t
t
2. v = v0 + at,
v = at
2
at
at 2
S
3. S  v0 t 
,
2
2
2
2
v  v0
4. S 
,
2a
v2
S
2a
at 2
5. х  x0  v0 t 
,
2
at 2
х
2
Движение вниз
v  v0
1. g 
t
2. v = v0 + gt,
если v0 = 0,
то v = gt
gt 2
3. h  v0 t 
, если v0 = 0,
2
gt 2
то h 
2
4. v  2 gh ,
1. a 
2h
время падения
g
Движение вверх
2
v 2  v 02
v0
6. h 
, h
2g
2g
высота подъема
5. t 
7. v  v02  2 g h  h0  ,
скорость в момент
времени t: v = v0 - gt
v
8. t  0 макс. время подъема
g
Тело движется по окружности
2 R
2
1
1.  
2.   2 
3. v   R  2 R 
Т
T

2
2
2
t
v
4 R
 2R 
 4 2 2 R
 2 n
4. a 
5.    0 t 
2
R
2
T
  0
6.  
t
а – центрострем. ускорение,  - угловая скорость,  - угол поворота,  угловое ускорение,  - частота вращения, Т – период, R - радиус
Тело брошено
горизонтально
Тело брошено под углом к
горизонту
1. vx = v0, vy = gt.
2. v  v 02   gt 
3. x  v0 t
gt 2
2
y
2h
g
4. t 
5. l  v0
6. h 
2
1. vx = v0cos,
2. v  v  v
2
x
2h
g
2v0 sin 
время
g
v 2 sin 2 
4. h  0
высота
2g
v 2 sin 2
5. l  0
дальность
g
v2
6. l  0 при  45 0 макс.
g
дальность полета
3. t 
gt 2
2
7. cos  
v0
.
v
y
vx
vy
vy = v0sin
2
y
v
x
Механические колебания и волны
1. смещение x = Asin(t + 0), 2. скорость v = Acos(t + 0), vmax = A
3. ускорение a = -A2sin(t + 0), amax = A2
m
l
4. период пруж. маят. Т  2
5. период мат. маят. Т  2
k
g
t
N

c
6. Т 
7.  
8.   T
9.  
10. v =  
N
t
T

А –амплитуда, t – время колебаний, N – число колебаний, v скорость, с –
скорость света, λ – длина волны, ν – частота, l – длина маятника, Т - период
Механика 2
Тело движется по
горизонтали
Fтр
Тело движется по наклонной
N
N
Fтр
Fтяги
mg
ma = F тяги  F тр  N  m g
N + mg = 0, ma = Fтяги ± Fтр
Fтр = mg,
ma = Fтяги - mg - равноуск
ma = Fтяги + mg -равнозам
Fтяги = Fтр тело - равномерно
N = mg
Силы трения, упругости,
гравитационная, тяжести
Fупр = -kx
Fтр = (Fтр)max = μN.
а
α
α
mg
1. a = gsin без трения
2. ma = mgsin  mgcos
тело вверх (+), вниз (-).
3. a = g(sin   cos)
4. mgsin = mgcos тело
покоится
a h
 = tg. или   
g l
Работа и мощность
A = Fs cos α.
A = FS = Fvt
Aтяж = Fh = mg(h0 – h).
Aтр = - μ mg S
2
2
kx1
kx 2

Аупр =
2
2
A FS cos 
N

 Fv cos 
t
t
N = ηA
A = Nt
Fт = mg
F = ma закон Ньютона
Fа = ж g Vж Архимеда
mv 2
2
А = Ек2 – Ек1 = ∆Ек
А = FS =
Тело движется по выпуклой
плоскости
v2
1. Р  m(g - )
r
2
mv
 mg  N
2.
r
N
mg
Импульс
P = mv
Ft = mv – mv0
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v
 
р  Ft
Тело движется по
вогнутой плоскости
Тело на подвесе
N
N
a
mg
v2
1. Р  m(g  )
r
2
mv
 N  mg
2.
r
Энергия
mv 2
Ек =
2
Еп = mgh.
kx 2
Епруж =
;
2
mv 2
mgh +
= const
2
2
mv 2 k l 

= const
2
2
А
кпд = п * 100 %
Аз
a
m
g тело в покое
1. N = mg
2. ma = N – mg; P = m(a + g)
движется вверх
3. ma = mg – N, P = m(g – a)
движется вниз
Давление,плотность,
плавание тел
m
=
V
F
Р=
= gh
S
условие плавания
V = жVж
закон Бернулли
v2
Р + gh + 
= Р0
2
Правило моментов
F1l1 = F2l2
Молекулярная физика
МКТ
Основное уравнение МКТ
Молярная масса
Давление идеального газа
M = m0NA (NA = 6*1023)
F 1
p=
 m0 nv 2
M = Mr*10-3
S 3
Относительная молекулярная масса
2
p = nkT = nEk
m0
3
Mr =
, m0c = 10995*10-26
-23
1
k
=
1.38*10
m0 c
12
1
p = v2
Масса молекулы
3
M
N
m0 =
p=
kT , T = t + 273
NA
V
Масса вещества
Средняя кинетическая энергия
m = m0 N
m v2
3
Ek = kT = 0
Количество вещества
2
2
N
m
Средняя квадратичная скорость

=
,  - моль
NA M
3kT
v2 =
Число молекул
m0
m
Плотность
NA
N=
M
m pM

=
N = NA
V
RT
Концентрация молекул
Молярная масса
N
mRT0
n=
M=
V
V0 p 0
Уравнение состояния идеального
Объем
газа
mRT
m
V=
N A kT
pV =
Mp 0
M
R = NAk = 8,31
m
pV =
RT
M
pV = RT
p1V1
pV
 2 2
T1
T2
Газовые законы
I газовый закон (Б-М)
m, T = const, изотермический
p1 V2

обратная зависимость,
p 2 V1
Р
изотерма
Т2
Т1
V
II газовый закон(Шарля)
m, V = const, изохорный
p1 Т 1

прямая
p2 Т 2
Р
изохора
V1 V2 > V1
V2
Т
III газовый закон (Г-Л)
m, p = const, изобарный
V1 Т 1

прямая
V2 Т 2
V
изобара
р1 р2 > р1
р2
T
Термодинамика
Внутренняя энергия и.г.
3
3
3 m
3
U = NEk =
RT = pV =
RT = Аг
2
2
2 M
2
Работа газа
Aг = pV,
Аг = Q1 – Q2
при расширении Аг > 0, при сжатии Аг < 0.
Работа внешних сил
А = -Аг = p(V2 – V1)
при сжатии А > 0, при расширении А < 0.
Количество теплоты
Qнагр = cm(t2 – t1), Qсгор = qm
Qпар = rm, Qкон = - rm
Qпл = m, Qкр = - m
I закон термодинамики
U = A + Q,
Q = U + Aг
I закон в изопроцессах
1. изохорный V = 0 3. изобарный p = 0
U = Q, т.к. А = 0
Q = U + Aг
при нагревании U
тепло идет на работу
при охлаждении U
газа и изменение
2. изотермический
вн. энергии
Т = 0, значит U = 0
4. адиабатный Q = 0
Q = Aг
U = A
Q > 0, Aг > 0,
при сжатии U
газ расширяется
A > 0, Aг < 0.
Q < 0, Aг < 0,
при расширении U
газ сжимается
A < 0, Aг > 0.
КПД тепловой машины, цикла Карно
|Q |
Т
A
 1 2 ,
=1– 2
Q1
Q1
Т1
Влажность
р
m
абс =
,
отн =
100%
р0
V
=
Электродинамика
Электростатика
Постоянный ток
Магнитное поле
Закон Кулона
Сила тока
Закон Ампера
q
Fa = BIlsin
| q |*| q |
I=
= qnvS
F  k 1 2 2 ; k = 9*109
Сила Лоренца
t
r
F
Скорость и заряд электронов
| q | * | q2 |
1
Fл =
= qvBsin
-5
-19
F k 1
;
k
=
v = 7*10 ; e = 1,6*10
N
4 0
 *0 * r 2
Закон Ома для участка
Fл  B  v
Е0
-12
U

*
l
Вектор
магнитной
индукции
;

=
8,85*10

o
I = UR;
R=

Е
F
I
S
B = m  B0
Напряженность поля, точечного Последовательное соединение
Il
заряда, шара
I1 = I2 = I;
U = U1 + U2
Зависимость R от температуры
|q |
F
U 1 R1
R - R0
Е ;
Е  k 20

R = R1 + R 2
= t;  = o(1 + t)
q
r
U 2 R2
R
Потенциальная энергия
Магнитный поток
Параллельное соединение
Wp = qEd
I = I1 + I2
U = U1 = U2
Ф
Ф = BScos = BnS ;
q=
Потенциал поля
R1 * R 2
I 1 R2
R
Wp

R=
Закон эл.маг. индукции

R1  R 2
I 2 R1
= Ed
q
Ф
Работа и мощность
I = 
= BSsin
Разность потенциалов
2
t
U t
2
А
A = IUt = I Rt =
1
U = 1 - 2 =
R
=
q
LC
А
U2
U
 UI  I 2 R 
P=
ЭДС
в
движущемся
проводнике
E=
;
A = qEd
t
R
А
d
I =
= vBlsin
Закон Джоуля-Ленца
Электроемкость
q
2
Q
=
I
Rt
С
q S S
ЭДС самоиндукции
 
C=
; 
Закон Ома для полной цепи
С0
U d
d
2
2
LI
Q = I Rt + I rt ;  = IR + Ir
is = 
Энергия конденсатора
t

I=
Индуктивность
qU
q2
CU 2
Rr
Wp =


Ф
ЭДС:
2
2C
2
L=
I
А
Плотность энергии
 = ст ; Аст = It
2
Энергия
магнитного
поля
 * 0 * Е
q
2
p =
LI
2
Wм =
2
Электромагнитные волны
Энергия эл.маг. поля
2
2
q
Li 2 q 2 LI m


 m
W=
2
2C
2
2C
C Um Um
Im = qm = Um


L L X L
q
Um = ImR = UmC =
= LIm
C
1
xL = L
xC =
C
Действующее значение
I
U
I= m
U= m
2
2
Гармонические колебания
q = qmcost;
i = Imsint;
u = Umcost
Длина волны, частота, период
v
1

=
= vT, v = ,  = , c =

T
T
Формула Томсона
2
1
 2 LC ;  =
T=
= 2π
0
LC
1
=
2 LC
Уравнение свободных колебаний
q
q   - 2 q  
; i  q; i   q ; e  Ф;
LC
Интенсивность волны
p
I=
= с
S
2
I 1 R2
4
 2  14
I 2 R1
2
Оптика и атомная физика
Оптика
Закон отражения
Закон преломления
sin v1 n 2


n
=
sin v 2 n1
Предельный угол полного отражения
n 
 0  arcsin  2 
 n1 
Формула тонкой линзы
1 1 1
 
F d f
Оптическая сила линзы Увеличение линзы
1
f
D
U
F
d
Условие интерф. макс.
 = 2πn,
l = k
Условие интерф. мин.
 = (2n + 1)π, l = (2k + 1)/2
Формула дифракц.решетки
dsin = n
Энергия кванта
Импульс фотона
 h h
р 
  mc
 = h = h
с
c

Длина волны фотона Макс.кинет.энер.фот.
mv 2
c
 eU з

2

Красная граница фотоэффекта
А
c
ch
 0  вых , 0 

h
 0 Aвых
Скорость света в веществе
с
v=
n
Атомная физика
Массовое число ядра
A=Z+N
Заряд атомного ядра
q = Ze
Механика
Основные зависимости при движении тела
Тело брошено под углом к горизонту
Vy
Vx
Дефект массы ядра
M = ZMН + Nmn – Mат
Энергия связи ядра
Есв = Мс2
Удельная энергия связи ядра
Е
 св  св
А
Закон рад. распада
N = No2-t/T
t
t
Sx
ay
t
t
Уравнение -распада
Тело брошено под углом к горизонту, затем падает
Уравнение -распада
Правило Бора
nh
mvr =
2
Энергия фотона
h  E n2  E n1
нуклон = протон + нейтрон
Vy
t
Тело движется вдоль Ох с начальной скоростью
х
равномерно
Vx
позитрон = mэл
Электронвольт
t
t
1Эв = 1,6*10-19 Дж
Рожкова Н.Д. – учитель математики и физики, МОУ АСОШ № 5, п. Ангарский, Красноярского края, Богучанского района