Формулы для решения задач по физике - файл n1.doc

приобрести
Формулы для решения задач по физике
скачать (636.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc637kb.14.09.2012 08:49скачать

n1.doc

Кинематика


Формулы

Обозначения

Ед. измерения

;



Классический закон сложения скоростей:



Прямолинейное равноускоренное движение:


Движение по окружности:



Равномерное движение по окружности:



Движение тела, брошенного под углом к горизонту:



Движение тела, брошенного горизонтально:







- скорость

-координата тела

t-время

-ускорение

-тангенциальное

ускорение

нормальное ускорение

-проекция скорости на

ось х

-проекция ускорения на ось х

-скорость подвижной системы отсчета

-скорость тела в подвижной системе отсчета

-угол поворота

-угловая скорость

-угловое ускорение

-частота вращения

-период вращения

-число оборотов

-полное ускорение

-ускорение свободного падения


-угол (1рад=57,30)

-полное время полета

-максимальная высота подъема

-наибольшая дальность полета



1м/с





1м/с2

1рад

1рад/с

1рад/с2

1об/с,с-1



g  10м/с2
10,рад




Динамика

=m: второй закон Ньютона.

=-; третий закон Ньютона.

F=mg – сила тяжести.

Fтр=?

Fупр=-kx=Ex – закон Гука

Равномерное движение по окружности

Fn==m?2R.

F= - закон всемирного тяготения

-сила

m – масса

- сила реакции опоры

Fтр – сила трения

k – коэффициент упругости

х – растяжение (сжатие) пружины

Е – модуль Юнга

S – площадь сечения

l0 – начальная длина

 - постоянная всемирного тяготения




1кг


1Н/м


1Па

2



6,67·10-11


Работа. Законы сохранения импульса и энергии


Сила и импульс

t=m-m=(m)

Закон сохранения импульса

m1+m2=m1+m2

Механическая работа.

А==Fs∙cos?

Мощность N==

Кинетическая энергия

Ек=

Теорема о кинетической энергии

А=Ек2к1

Потенциальная энергия

А=-Еn; Еn=mgh; Еn=

- средняя сила

t – импульс силы

mv – импульс тела

(m) – изменение импульса тела

m1, m2 - импульсы тел до взаимодействия

m1U'1 и m2U'2 – импульсы тел после взаимодействия

А – работа

- перемещение

 - угол между силой и перемещением

N – мощность

Е - энергия


1Нс

1


1Дж




1Вт

1Дж


Статика

M=Fּrּsin?=Fd

Условия равновесия



?Mk – алгебраическая сумма

М – момент силы

d=rּsin? – плечо силы

Fx,Fy – проекции сил на оси x и y.

n – число действующих сил.

1Нּм



Гравитация

Закон всемирного тяготения





Зависимость g от высоты







Третий закон Кеплера





? – гравитационная постоянная


R – расстояние между центрами масс

М3 – масса Земли

R3 – радиус земли

gh – ускорение свободного падения на высоте h

- первая космическая скорость
Т1 и Т2 – периоды обращения

R1 и R2 – большие полуоси


6,67ּ10-11


м

6ּ1024кг

6,4ּ106м


м/с
с

м


Механические колебания и волны


Гармонические колебания





Пружинный маятник





Математический маятник





Волны



Уравнение плоской волны

x – координата

А – амплитуда

? – циклическая частота

?=?t+?0 – фаза

? – частота

Т – период

? – угол отклонения маятника

? – длина волны

r – расстояние от источника волны до точки, участвующей в колебательном процессе.






-1

1рад

1Гц



1рад






Гидростатика

Гидравлический пресс

;

Давление жидкости внутри и на дно сосуда



1мм.рт.ст=133Па

Закон Архимеда



Уравнение Бернулли





Уравнение неразрывности струи



F1 и F2 – силы действующие на малый и большой поршень

S1 и S2 – площади малого и большого поршня

h1 и h2 – высота опускания (поднятия) поршня за один ход

р0 – атмосферное давление

? – плотность жидкости

V – объем воды, вытесненной телом

?gh – статическое давление

- динамическое давление

? – скорость жидкости

S – площадь сечения



2

1Па

1кг/м3

3
1Па

1м/с

2


Молекулярная физика


;

1а.е.м. = 1,66ּ10-27кг

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул

; Т=t0С+273

Среднеквадратичная скорость молекулы



1атм = 1,03ּ105Па

Основное уравнение МКТ



Уравнение Менделеева – Клапейрона

;



Изопроцессы

при m=const

  1. T=const: p1V1=p2V2

  2. V=const:

  3. p=const:

Закон Дальтона:

Нормальные условия

р0=105Па, Т0=273К, V0=22,4л.

? – количество вещества

N – число молекул

NА – число Авогадро

М – молярная масса

m0 – масса молекулы

Е – энергия

k – постоянная Больцмана

Т – абсолютная температура
- средняя квадратичная скорость


n – концентрация молекул
R – универсальная газовая постоянная

рi – парциальное давление

n – число компонентов смеси

1 моль
6,02ּ1023моль-1

1кг/моль
1Дж

1,38ּ10-23Дж/К


1м/с

-3
8,31Дж/мольּК

1Па




Термодинамика


I начало термодинамики

?Q=?U+?A

: А=р?V

Теплоемкость: С=?СМ=mc

КПД тепловой машины:

?=

Цикл Карно:

Холодильный коэффициент



Уравнение теплового баланса



: ;



Влажность:

Тепловое расширение

;

Поверхностное натяжение



Капилляр:

?Q – количество теплоты

?U – изменение внутренней энергии

?А – элементарная работа

i – число степеней свободы

С – теплоемкость

? – число молей

СМ – молярная теплоемкость

с – удельная теплоемкость

Q1 – количество теплоты, получаемое машиной

Q2 – количество теплоты, отдаваемое холодильнику

Т1 – температура нагревателя

Т2 – температура холодильника

? – удельная теплота плавления

r – удельная теплота парообразования

? – абсолютная влажность

?н, рн – плотность и давление насыщенных паров

- длина тела при t

- длина тела при 00С

? – коэффициент линейного расширения

V – объем при t

V0 – объем при 00С

? – коэффициент объемного расширения

? – коэффициент поверхностного натяжения

h – высота поднятия (опускания) жидкости

r – радиус капилляра

1Дж

1Дж
1Дж
1Дж/К
1Дж/мольּК

1Дж/кгּК
1Дж/кг

1Дж/кг
1кг/м3






-1
3

3

-1
1Н/м




Электростатика


q=Ne

Закон сохранения заряда



Закон Кулона

;

принцип суперпозиции



;

а) точечного заряда



б) бесконечной равномерно заряженной плоскости

;

в) плоского конденсатора



Потенциал поля



точечного заряда



Разность потенциалов



связь Е и ? для однородного поля



Эл. емкость:

:

а) уединенного шара



б) плоского конденсатора



Соединение конденсаторов

а) параллельное

б) последовательное
Энергия

а) системы точечных зарядов



б) конденсатора

Плотность энергии



q – электрический заряд

е – элементарный заряд

N – число элементарных зарядов

F – модуль силы

?0 – электрическая постоянная


k – постоянная в законе Кулона

? – относительная проницаемость среды

Е – напряженность электрического поля
? – поверхностная плотность заряда
? – потенциал поля

W – энергия поля

?? – разность потенциалов

С – емкость

r – радиус шара

S – площадь пластины

d – расстояние между пластинами

? – плотность энергии поля


1Кл

1,6ּ10-19Кл


8,85ּ10-12Ф/м
9ּ109
1Н/Кл=1В/м


1Кл/м2




1Дж







2



1Дж/м3



Постоянный ток




плотность тока



сопротивление однородного проводника :

Сопротивление соединения проводников

а) последовательное

б) параллельное

Закон Ома для:

а) однородного участка цепи



б) замкнутой цепи



Правила Кирхгофа

а)

б)

Работа на участке цепи



Мощность тока

Закон Джоуля – Ленца Q=I2Rt

Ток в металле



Законы электролиза

а)

б) ; в)

I – сила тока

j – плотность тока

S – сечение проводника

R – электрическое сопротивление

- длина проводника

? – удельное сопротивление проводника

? – температурный коэффициент сопротивления

? – электродвижущая сила

r – внутреннее сопротивление источника тока

Аст – работа сторонних сил

р – мощность тока

n – концентрация электронов

- средняя скорость


k – электрохимический эквивалент вещества

F – постоянная Фарадея

n – валентность ионов



1А/м2

2

1Ом


1Омּм
-1


1Ом
1Дж

1Вт

-3

1м/с


1кг/Кл
96500Кл/моль




Электромагнетизм


Cвязь индукции и напряженности магнитного поля

В=?0

Индукция магнитного поля

а) бесконечно длинного проводника



в) внутри бесконечно длинного соленоида на его оси. B=?0?nI

Принцип суперпозиции



Закон Ампера



Сила взаимодействия двух параллельных проводников



Сила Лоренца



Магнитный момент контура с током

рm=IS

Механический момент, действующий на контур с током в магнитном поле

M=BISsin?=Bpmsin?

Магнитный поток

Ф=BSּcos?

Работа магнитного поля по перемещению проводника

А=I?Ф

Закон Фарадея

;

Разность потенциалов, индуцируемая в движущемся проводнике



Индуктивность контура



Закон Фарадея для самоиндукции



Индуктивность длинного соленоида



Энергия магнитного поля:

а) проводника с током


б) длинного соленоида



в) объемная плотность энергии магнитного поля

;

В – индукция магнитного поля

Н – напряженность магнитного поля

?0 – магнитная постоянная

? – относительная магнитная проницаемость среды

r – расстояние от проводника

R – радиус кругового витка

n – число витков на единицу длины

- длина проводника

sin? – sin угла между током и магнитной индукцией

d – расстояние между проводниками

рm – магнитный момент

S – площадь, охватываемая контуром

Ф – магнитный поток

cos? – cos угла между нормалью к поверхности и индукцией

?i – ЭДС индукции

L – индуктивность

N – число витков в соленоиде

S – площадь поперечного сечения соленоида

- длина соленоида

W – энергия магнитного поля

n – число витков на единицу длины соленоида

V – объем соленоида

? – объемная плотность энергии

1Тл
1А/м

4?ּ10-7Гн/м








1Аּм2

2
1Вб




1Гн
2


1Дж

-1
3

1Дж/м3



Электромагнитные колебания и волны

Свободные электромагнитные незатухающие колебания

Uc=-UL;

;

q=qM cos?t; ;

Переменный ток

  1. Получение переменного тока Ф=BScos?t; e=-Ф'=BS?sin?t

  2. В цепи переменного тока

а) активное сопротивление

i=Imcos?t;

u=UMcos?t;

; ; ;

б) емкость

i=Imcos?t;

u=UMcos(?t-?/2)



в) индуктивность

i=Imcos?t;

u=UMcos(?t+?/2)



  1. Последовательная цепь переменного тока

i=Imcos?t;

u=UMcos(?t+?)

;

: р=IUcos?

  1. Трансформатор

электромагнитные волны

;


qm – амплитуда заряда

UM – амплитуда напряжения

IM – амплитуда тока

xc – емкостное сопротивление

xL – индуктивное сопротивление

? – сдвиг фаз между током и напряжением

z – полное сопротивление цепи.

n1, n2 – число витков на обмотках трансформатора

k – коэффициент трансформации

? – длина волны

- скорость волны в среде

n – абсолютный показатель преломления среды

c – скорость распространения волн в вакууме



1Кл





1Ом

1Ом
1рад=57,30

1Ом



1м/с

3ּ108м/с


Геометрическая оптика


Закон отражения света


Закон преломления света



Полное внутреннее отражение

если n1>n2, ?>?0

где

Оптическая сила тонкой линзы



Формула тонкой линзы



Оптическая сила двух тонких линз, сложенных вплотную

D=D1+D2

Лупа

Увеличение



Микроскоп





Телескоп

; L=Fоб+Fок

? – угол падения

? – угол отражения

? – угол преломления

n21 – относительный показатель преломления

n1,n2 – абсолютные показатели преломления

?0 – предельный угол полного внутреннего отражения

R1,R2 – радиусы кривизны линзы

D – оптическая сила

F – фокусное расстояние

d – расстояние от предмета до оптического центра линзы

f – расстояние от оптического центра линзы до изображения

Г – линейное увеличение

H,h – высота изображения и предмета

d0 – расстояние наилучшего зрения

? – расстояние между задним фокусом объектива и передним фокусом окуляра

L – расстояние от объектива до окуляра

K – увеличение телескопа

10

10

10

10


1дптр










25см





Фотометрия


Световой поток

Ф=J?

Полный световой поток

Ф=4?J

Освещенность поверхности



Яркость

Светимость

Ф – световой поток

J – сила света

? – телесный угол


E – освещенность

S – площадь поверхности

r – расстояние от источника до поверхности

B – яркость

R – светимость


1лм

1кд

1ср


1лк

2


1кд/м2

1лк

Волновая оптика

Длина волны



Интерференция волн





Дифракционная решетка





? – разность хода

d – период решетки






Основы теории относительности

Релятивистское сокращение длины



Релятивистское замедление времени



Релятивистское сложение скоростей



Релятивистская масса



Релятивистский импульс



Полная энергия частицы



- длина стержня относительно системы координат в которой он покоится

- длина стрежня относительно системы координат в которой он движется

t – время в движущейся системе отсчета

t0 – время в покоящейся системе отсчета

m0 – масса покоя

m – релятивистская масса

Р – импульс частицы


Ек – кинетическая энергия частицы









1кг

1кг

1

1Дж


Квантово – оптические явления

Энергия фотона



Масса и импульс фотона





Давление света



Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта



Красная граница фотоэффекта

;

Задерживающее напряжение



Еф – энергия фотона

h – постоянная Планка

mф – масса фотона

рф – импульс фотона

р – давление света

I – интенсивность

? – коэффициент отражения

AB – работа выхода

me – масса электрона

?0,?0 – красная граница

Uз – задерживающее напряжение


1Дж

6,62ּ10-34Джּс

1кг

1кгּм/с

1Па

1Вт/м2
1Дж

9,1ּ10-31кг

1Гц, 1м



Атомная физика

Правило квантования орбит



Правило частот Бора



1эВ=1,6ּ10-19Дж

Обобщенная формула Ритца



rn – радиус орбиты

h – постоянная Планка

En,Em – энергия атома в стационарных состояниях

Eион – энергия ионизации
R – Постоянная Ридберга

z – порядковый номер водородоподобного атома



6,62ּ10-34Джּс

1Дж
13,56эВ
3,27ּ10 15 Гц


Ядерная физика

Радиус ядра

R=r0A1/3

Символическая запись ядра



Правило смещения

а) ? – распад

б) ? – распад

Закон радиоактивного распада





Активность

А=?N

Дефект масс



Энергия связи



Удельная энергия связи



1МэВ=1,6ּ10-13Дж

1а.е.м.=931,5МэВ

R – радиус ядра

A – число нуклонов в ядре

r0 – постоянная

Х – символ химического элемента

z – атомный номер (число протонов в ядре)

- электрон

? – антинейтрино

N – число нераспавшихся атомов в момент времени t

N0 – первоначальное число атомов

t – время

T – период

? – постоянная распада

e – основание натурального логарифма

A – активность нуклида

?m – дефект масс

mp, mn, mя, - массы протона, нейтрона, ядра атома

A-z – число нейтронов в ядре

Eсв – энергия связи

? –удельная энергия связи


1,3ּ10-15м






-1

2,7183
1Бк

1а.е.м.=

1,66ּ10-27кг


1Дж

1МэВ/нуклон


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации