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 | |
5/3 | ||
9/7 | ||
13 (12) | 15/13 (7/6) |
- основное уравнение молекулярно- кинетической теории.
- закон Дальтона для давления смеси газов.
, p=nkT;
при N=const è
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 | ¥ | |
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.
; - Зависимость сопротивления проводника от температуры
, ,
- закон Джоуля–Ленца.
- правило Кирхгофа для узлов.
- правило Кирхгофа для контуров.
Последовательное соединение проводников: I=const, ,
Параллельное 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=i L,
- 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