Подборка основных формул по физике

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.

Система единиц.

Приставки Си.

Механика.

Кинематика.

Скорость и ускорение.

,    

Равномерное движение:

Равнопеременное движение: 

,                   

,          v=v₀+at ,  ;

 ;

Криволинейное движение.

,  

Вращательное движение.

,   ,   ;                ;

   ;             ,   

,         

Динамика и статика.

Первый закон Ньютона:

Второй закон Ньютона.

    при m=const è

Третий закон Ньютона.

Основной закон динамики для неинерциальных систем отчета.

ma=ma₀+F_инерц ,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.

F_упр=–kx,  - сила упругости деформированной пружины.

  - механическое напряжение

 - относительное продольное удлинение (сжатие)

 - относительное поперечное удлинение (сжатие)

m- коэффициент Пуассона.

Закон Гука:, где  Е- модуль Юнга.

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

Условие равновесия тел 

Законы сохранения.

Закон сохранения импульса.

P=mv;  - импульс тела.

Ft=DP

Потенциальная и кинетическая энергия. Мощность.

   - работа силы F

A=DE

  - мощность

  - кинетическая энергия

  - кинетическая энергия вращательного движения.

E_p=mgh   - потенциальная энергия поднятого над землей тела.

 - потенциальная энергия пружины

Закон сохранения энергии.

E_к1+E_р1=E_к2+E_р2

Молекулярная физика. Свойства газов и жидкостей.

Уравнение состояния.

pV=NkT  - уравнение состояния (уравнение Менделеева- Клайперона)

,   - полная внутренняя энергия системы. 

  - основное уравнение молекулярно- кинетической теории.

  - закон Дальтона для давления смеси газов.

 ,  p=nkT ;

при  N=const è  

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 m.

Тепловой баланс.

Q_отд=Q_получ

Q=cmDT    - теплота на нагрев (охлаждение)

Q=rm    - Теплота парообразования (конденсации)

Q=lm   - плавление (кристаллизация)

Q=qm   - сгорание.

Тепловое расширение.

l=l₀(1+aDT)     V=V₀(1+bDT)

Тепловые машины.

   - коэффициент полезного действия

, 

Гидростатика, гидродинамика.

     (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.

  ,       ,    

    - электроемкость уединенного проводника.

        плоский конденсатор.

  - электроемкость заряженного шара.

   -  электроемкость сферического конденсатора.

        - батарея конденсаторов. p=qd  - дипольный момент.

 поляризованность диэлектрика.

P=жe₀E     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=kDT  - 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.

   ЭДС индукции в замкнутом контуре.

  ЭДС самоиндукции.

,      -

Колебания и волны. Оптика. Акустика.

Механические и электромагнитные колебания.

 - уравнение гармонических колебаний.

 - полная энергия колеблющейся точки.

Сложение колебаний.

,  при w₁=w₂

 - период пульсации.

Затухающие колебания.

 Переменный ток.

Z=Z_R+Z_L+Z_C - полный  импеданс цепи.

Z_R=R,       Z_L=iWL,       

  - модуль полного импеданса цепи.

,       - действующие значения.

Упругие волны.

 Скорость волны в газе: , в твердом теле:

,  

уравнение плоской волны:

Интерференция:   

фазовая v и групповая u скорости:

Электромагнитные волны.

- фазовая скорость

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.