| Скачать .docx |
Реферат: 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 | me c2 | 0.511034 | МэВ |
| Энергия покоя протона | mp c2 | 938.2796 | МэВ |
| .Энергия покоя нейтрона | mn c2 | 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
-
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= 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 |
| 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
-
| 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= D U | 0 | Nk D T/( g -1) | Nk/( g -1) |
| Изобара | p=const | D U=Q+p D V | p D V | g p D V/( g -1) | g Nk/( g -1) |
| Изотерма | T=const | Q=A | 
|
A | ¥ |
| Адиабата | Q=const | D U=-A | 
|
0 | 0 |
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 |
| 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= 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. | 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
=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.