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. G 6, 672*10-11 Н*м2/кг2 Ускорение свободного падения G 9, 8065 м/с2 Атмосферное давление p0 101325 Па Постоянная Авогадро Na 6, 022045*1023 Моль-1 Объем 1моль идеального газа V0 22, 41383 м3/моль Газовая постоянная R 8, 31441 Постоянная Больцмана K 1, 380662*10-23 Дж/К Скорость света в вакууме C 2, 99792458*108 м/с Магнитная постоянная m0 4p*10-7= 1, 25663706*10-6 Гн/м Электрическая постоянная e0 8, 8541878*10-12 Ф/м Масса покоя электрона me 9, 109534*10-31 кг Масса покоя протона mp 1, 6726485*10-27 кг Масса покоя нейтрона mn 1, 6749543*10-27 кг Элементарный заряд E 1, 6021892*10-19 Кл Отношение заряда к массе e/me 1, 7588047*1011 Кл/кг Постоянная Фарадея F 9, 648456*104 Кл/моль Постоянная Планка H 6, 626176*10-34 1, 054887*10-34 Дж*с Дж*с Радиус 1 боровской орбиты a0 0, 52917706*10-10 м Энергия покоя электрона mec2 0. 511034 МэВ Энергия покоя протона mpc2 938. 2796 МэВ . Энергия покоя нейтрона mnc2 939. 5731 МэВ Система единиц. Приставки Си. пристав. поряд. пристав. поряд. пристав. порядок Пристав. порядок экса Э 18 мега М 6 деци д -1 Нано н -9 пета П 15 кило к 3 санти с -2 пико п -12 тера Т 12 гекто г 2 милли м -3 фемто ф -15 гига Г 9 дека да 1 микро мк -6 атто а -18 Механика. Кинематика. Обозн. Изм. Смысл S м пройденный путь v м/с скорость t с время x м координата a м/с2 ускорение w с-1 угловая скорость T с период Гц частота e с-2 угловое ускорение R м радиус Скорость и ускорение. , , Равномерное движение: , ; Равнопеременное движение: a=const, , ; , ; v=v0+at , ; ; Криволинейное движение. , Вращательное движение. , , ; ; , ; , ; , , , ; Динамика и статика. Обозн. Изм. Смысл F Н сила P кг*м/с импульс a м/с2 ускорение m кг масса v м/с скорость p Н вес тела g м/с2 ускорение свободного падения E Дж энергия A Дж работа N Вт мощность t с время I кг*м2 момент инерции L кг*м2/с момент импульса M Н*м момент силы w с-1 угловая скорость Первый закон Ньютона: Второй закон Ньютона. , , при m=const и 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 система ось I точка по окружности ось симметрии mR2 стержень через середину 1/12 mR2 стержень через конец 1/3 mR2 шар через центр шара 2/5 mR2 сфера через центр сферы 2/3 mR2 кольцо или тонкостенный цилиндр ось симметрии mR2 диск сплошной цилиндр ось симметрии 1/2 mR2 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.
Ep=mgh - потенциальная энергия поднятого над землей тела. - потенциальная энергия пружины Закон сохранения энергии. Eк1+Eр1=Eк2+Eр2 Молекулярная физика. Свойства газов и жидкостей. Обозн. Изм. Смысл p Па давление V м3 объем T К температура N – число молекул m кг масса кг/Моль молярная масса Моль кол-во вещества U Дж вн. энергия газа Q Дж кол-во теплоты h – КПД Уравнение состояния.
pV=NkT - уравнение состояния (уравнение Менделеева- Клайперона) , , ; , - полная внутренняя энергия системы. Число атомов i 1 3 5/3 2 7 9/7 3 13 (12) 15/13 (7/6) - основное уравнение молекулярно- кинетической теории. - закон Дальтона для давления смеси газов. , p=nkT ; при N=const и T=const изотерма PV=const закон Бойля-Мариотта p=const изобара V/T=const закон Гей-Люсака V=const изохора p/T=const закон 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. Название Опред. Уравнение A Q C Изохора V=const Q=DU 0 NkDT/(g-1) Nk/(g-1) Изобара p=const DU=Q+pDV pDV gpDV/(g-1) gNk/(g-1) Изотерма T=const Q=A A Ґ Адиабата Q=const DU=-A 0 0 Тепловой баланс. Qотд=Qполуч 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. Обозн. Изм. Смысл p Па давление V м3 объем m кг масса s Н/м коэффициент поверхностного натяжения v м/с скорость жидкости S м2 площадь r кг/м3 плотность h м высота 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=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. - энергия магнитного поля. ЭДС индукции в замкнутом контуре. ЭДС самоиндукции. , Колебания и волны. Оптика. Акустика. Механические и электромагнитные колебания. - уравнение гармонических колебаний. , - полная энергия колеблющейся точки. Система. Период Цикл. частота Уравнение 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=iWL, - модуль полного импеданса цепи. , - действующие значения. Упругие волны. Скорость волны в газе: , в твердом теле: , уравнение плоской волны: Отражение Преломление Dj=0 lim aпад=arcsin(c2/c1) Интерференция: , фазовая v и групповая u скорости: , , - эффект Доплера. Электромагнитные волны. - фазовая скорость Отражение Преломление Dj=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.