Краткий справочник по физике


Гридасов А. Ю. Новосибирск 1997г.

Файл содержит формулы из курса физики, которые будут полезны учащимся старших классов школ и младших курсов вузов. Все формулы изложены в компактном виде с небольшими комментариями. Файл также содержит полезные константы и прочую информацию.

Данный файл может быть напечатан и распространяться в некоммерческих целях без ограничений.

Фундаментальные константы.

Название константы.Обозн.Значение.Измерение
Гравитационная постоянная.G6,672*10-11Н*м2 /кг2
Ускорение свободного паденияG9,8065М/с2
Атмосферное давлениеP0101325Па
Постоянная АвогадроNa6,022045*1023Моль-1
Объем 1моль идеального газаV022,41383М3 /моль
Газовая постояннаяR8,31441
Постоянная БольцманаK1,380662*10-23Дж/К
Скорость света в вакуумеC2,99792458*108М/с
Магнитная постояннаяM0

4p*10-7 =

1,25663706*10-6

Гн/м

Электрическая постояннаяE08,8541878*10-12Ф/м
Масса покоя электронаMe9,109534*10-31Кг
Масса покоя протонаMp1,6726485*10-27Кг
Масса покоя нейтронаMn1,6749543*10-27Кг
Элементарный зарядE1,6021892*10-19Кл
Отношение заряда к массеE/me1,7588047*1011Кл/кг
Постоянная ФарадеяF9,648456*104Кл/моль
Постоянная Планка

H

6,626176*10-34

1,054887*10-34

Дж*с

Дж*с

Радиус 1 боровской орбитыA00,52917706*10-10М
Энергия покоя электронаMe c20.511034МэВ
Энергия покоя протонаMp c2938.2796МэВ
.Энергия покоя нейтронаMn c2939.5731МэВ

Система единиц.

Приставки Си.

Пристав.Поряд.Пристав.Поряд.Пристав.ПорядокПристав.Порядок
ЭксаЭ18МегаМ6ДециД-1НаноН-9
ПетаП15КилоК3СантиС-2ПикоП-12
ТераТ12ГектоГ2МиллиМ-3ФемтоФ-15
ГигаГ9ДекаДа1МикроМк-6АттоА-18

Механика.

Кинематика.

Обозн.Изм.Смысл
SМПройденный путь
vМ/сСкорость
tСВремя
xМКоордината
aМ/с2Ускорение
wС-1Угловая скорость
TСПериод
ГцЧастота
eС-2Угловое ускорение
RМРадиус

Скорость и ускорение.

, ,

Равномерное движение:

, ;

Равнопеременное движение:

a=const, , ;

, ; v=v0 +at, ;

;

Криволинейное движение.

,

Вращательное движение.

, , ; ;

, ; , ;

, , , ;

Динамика и статика.

Обозн.Изм.Смысл
FНСила
PКг*м/сИмпульс
aМ/с2Ускорение
mКгМасса
vМ/сСкорость
pНВес тела
gМ/с2Ускорение свободного падения
EДжЭнергия
AДжРабота
NВтМощность
tСВремя
IКг*м2Момент инерции
LКг*м2 /сМомент импульса
MН*мМомент силы
wС-1Угловая скорость

Первый закон Ньютона:

Второй закон Ньютона.

, , при m= const –

Третий закон Ньютона.

Основной закон динамики для неинерциальных систем отчета.

Ma= ma0 + Fинерц, где а – ускорение в неинерциальной а0 – в инерциальной системе отчета.

Силы разной природы.

Скорость центра масс ;

Закон всемирного тяготения.

,

– ускорение свободного падения на планете.

– первая космическая скорость.

Вес тела.

P= mg – вес тела в покое.

P= m( g+ a) – опора движется с ускорением вверх.

P= m( g – a) – опора движется с ускорением вниз.

P= m( g – v2 / r) – движение по выпуклой траектории.

P= m( g+ v2 / r) – движение по вогнутой траектории.

Сила трения.

,

Закон Гука.

Fупр =- kx, – сила упругости деформированной пружины.

– механическое напряжение

– относительное продольное удлинение (сжатие)

– относительное поперечное удлинение (сжатие)

, где m – коэффициент Пуассона.

Закон Гука: , где Е – модуль Юнга.

, кинетическая энергия упругорастянутого (сжатого) стержня. ( V – объем тела)

Динамика и статика вращательного движения.

– момент импульса

; – момент силы

L=const – закон сохранения момента импульса.

M=Fl, где l – плечо

I=I0 +mb2 – теорема Штейнера

системаосьI
точка по окружностиось симметрииmR2
стерженьчерез середину1 /12 mR2
стерженьчерез конец1 /3 mR2
шарчерез центр шара2 /5 mR2
сферачерез центр сферы2 /3 mR2
кольцо или тонкостенный цилиндрось симметрииmR2
диск сплошной цилиндрось симметрии1 /2 mR2

Условие равновесия тел

Законы сохранения.

Закон сохранения импульса.

P=mv; – импульс тела.

Ft= D P

Потенциальная и кинетическая энергия. Мощность.

– работа силы F

A= D E

– мощность

– кинетическая энергия

– кинетическая энергия вращательного движения.

Ep =mgh – потенциальная энергия поднятого над землей тела.

– потенциальная энергия пружины

Закон сохранения энергии.

Eк 1 +Eр1 =Eк2 +Eр2

Молекулярная физика. Свойства газов и жидкостей.

Обозн.Изм.Смысл
pПаДавление
VМ3Объем
TКТемпература
NЧисло молекул
mКгМасса
Кг/МольМолярная масса
МольКол-во вещества
UДжВн. энергия газа
QДжКол-во теплоты
hКПД

Уравнение состояния.

PV=NkT – уравнение состояния (уравнение Менделеева – Клайперона)

, , ;

, – полная внутренняя энергия системы.

Число атомовi
135/3
279/7
313 (12)15/13 (7/6)

– основное уравнение молекулярно – кинетической теории.

– закон Дальтона для давления смеси газов.

, p=nkT ;

При N=const –

T=constизотермаPV=constзакон Бойля-Мариотта
p=constизобараV/T=constзакон Гей-Люсака
V=constизохораp/T=constзакон Шарля

Броуновское движение.

Среднеквадратичная скорость молекул.

– наиболее вероятная скорость молекул.

– средняя арифметическая скорость молекул.

– Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям.

Среднее число соударений молекулы за 1с:

Средняя длинна свободного пробега молекул

– средний путь молекулы за время t.

Распределение в потенциальном поле.

– барометрическая формула.

– распределение Больцмана.

Термодинамика.

– первое начало термодинамики.

– работа газа.

– уравнение адиабаты.

Теплоемкость , удельная теплоемкость с=С/ m.

НазваниеОпред.УравнениеAQC
ИзохораV=constQ= D U0Nk D T/( g -1)Nk/( g -1)
Изобараp=constD U=Q+p D Vp D Vg p D V/( g -1)g Nk/( g -1)
ИзотермаT=constQ=AA¥
АдиабатаQ=constD U=-A00

Тепловой баланс.

Qотд = Qполуч

Q=cm D T – теплота на нагрев (охлаждение)

Q=rm – Теплота парообразования (конденсации)

Q= l m – плавление (кристаллизация)

Q=qm – сгорание.

Тепловое расширение.

L=l0 (1+ a D T) V=V0 (1+ b D T)

Тепловые машины.

– коэффициент полезного действия

,

Гидростатика, гидродинамика.

Обозн.Изм.Смысл
pПаДавление
VМ3Объем
mКгМасса
sН/мКоэффициент поверхностного натяжения
vМ/сСкорость жидкости
SМ2Площадь
rКг/м3Плотность
hМВысота столба жидкости.

, (давление на глубине h).

– плотность.

( сила Архимеда ).

– (гидравлический пресс).

– закон сообщающихся сосудов.

– уравнение неразрывности.

– уравнение Бернулли ( – динамическое, р – статическое, – гидростатическое давление.)

– сила и энергия поверхностного натяжения.

– высота подъема жидкости в капилляре.

Электрические и электромагнитные явления.

Электростатика.

– закон Кулона.

, – напряженность электрического поля

– принцип суперпозиции полей.

– поток через площадку S.

– теорема Гаусса.

– теорема о циркуляции.

, – потенциал.

плоскость
сфера
шар
цилиндр (пустой)

,

, ,

– электроемкость уединенного проводника.

, , плоский конденсатор.

– электроемкость заряженного шара.

– электроемкость сферического конденсатора.

– батарея конденсаторов. p=qd – дипольный момент.

поляризованность диэлектрика.

P= ж e 0 E где ж – диэлектрическая восприимчивость.

E=1+ ж e – диэлектрическая проницаемость.

– теорема Гаусса для диэлектриков.

Электродинамика. Постоянный ток.

, ,

, , Закон Ома.

; – температурное изменение температуры.

, ,

– закон Джоуля-Ленца.

– правило Кирхгофа для узлов.

– правило Кирхгофа для контуров.

Параллельное соединение проводников: I= const, ,

Последовательное соединение: , U=const,

Законы электролиза.

M=kq=k D T – первый закон Фарадея.

– второй закон Фарадея.

Электромагнетизм.

, – сила Лоренца.

– сила Ампера, действующая на проводник длиной l.

,

магнитная индукция поля в точке.

– магнитная индукция в центре витка.

– индукция внутри соленоида.

индукция поля проводника на расстоянии R от оси.

связь между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля.

– принцип суперпозиции магнитных полей.

– сила взаимодействия двух проводников.

магнитный поток.

– энергия магнитного поля.

ЭДС индукции в замкнутом контуре.

ЭДС самоиндукции.

, –

Колебания и волны. Оптика. Акустика.

Механические и электромагнитные колебания.

– уравнение гармонических колебаний.

, n.3

– полная энергия колеблющейся точки.

Система.ПериодЦикл. частотаУравнение
Математический маятник.
Пружинный маятник.
Физический маятник.
Колебательный контур.

Сложение колебаний.

, при w1 = w2

– период пульсации.

Затухающие колебания.

,

Переменный ток.

Z=ZR +ZL +ZC – полный импеданс цепи.

ZR =R, ZL =i W L,

– модуль полного импеданса цепи.

, – действующие значения.

Упругие волны.

Скорость волны в газе: , в твердом теле:

,

Уравнение плоской волны :

Отражение
Преломление

D j=0

Lim aпад = arcsin(c2 /c1 )

Интерференция: ,

Фазовая v и групповая u скорости: , ,

– эффект Доплера.

Электромагнитные волны.

– фазовая скорость

Отражение
Преломление

D j=0

Lim aпад = arcsin(c2 /c1 )

Оптика

– разность хода.

– скорость света в среде

– закон преломления.

– формула линзы.

– увеличение линзы.

Квантовая физика и теория относительности.

– энергия фотона. h – постоянная Планка

– фотоэффект

– полная энергия.

Атомная физика.

– закон распада

Литература

1. Кабардин О. Ф. Физика

2. Трофимова Т. И. Физика 500 основных законов и формул.



Зараз ви читаєте: Краткий справочник по физике