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:

a=const, , ;

,; v=v₀+at , ;

;

Криволинейное движение.

,

Вращательное движение.

,, ; ;

, ; , ;

, , , ;

Динамика и статика.

Первый закон Ньютона:

Второй закон Ньютона.

, , при m=const-

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)

, 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

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 -

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.

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+жe- 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.

- 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.

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 групповаяu скорости: ,,

- эффект Доплера.

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.