Fizyka.pdf

FIZYKA – WZORY zakres GIMNAZJUM WZÓR wielkości s , t

v

s=v t s1 t1

v śr

s t

vch

s , t t

s = s2 - s1

v , v t

a

s

v0 t

jeśli v0

s 2 ... t 2 ... 0

f FN

a

F , m

Prędkość w ruchu jednostajnym prostoliniowym

v- prędkość, s-droga, t-czas

Droga w ruchu jednostajnym prostoliniowym

s-droga, v-prędkość, t-czas v- prędkość, s przyrost drogi, t - przyrost czasu v- prędkość s przyrost drogi t - przyrost czasu v- przyrost prędkości t- przyrost czasu a - przyspieszenia

Prędkość średnia

t = t2 - t1

v v0

a t 2

v v0 a t , jeśli v 0 0 , to v a t T

SYMBOL wielkości

Prędkość chwilowa

a t2 , 2

0 , to s

NAZWA wielkości

2

Przyspieszenie

1m

metr

1

m s

metr na sekundę

1

m s

metr na sekundę

1

m s2

metr na sekundę do kwadratu

metr

Prędkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym

v- prędkości t- czas, a-przyspieszenia

1

m s

metr na sekundę

1N

niuton

m 1 2 s

metr na sekundę do kwadratu

Siła tarcia

F

m g

Siła ciężkości (ciężar ciała)

p

m v

Pęd ciała

T – siła tarcia f - współczynnik tarcia Fn – siła nacisku a - przyspieszenie m - masa F - siła F - siła, m - masa a - przyspieszenie F - siła, m - masa, g = 10m/s2 g-przyspieszenie ziemskie, g 10m/s2 p - pęd, m - masa, v - prędkość

r

lub v=2 fr v2 a= r m v2 Fd , r

metr na sekundę

1m

Przyspieszenie pod wpływem działania stałej siły

T

m , s

v- prędkość v0 – prędkość początkowa t- czas, s-droga a-przyspieszenia

F=m a

2

1

NAZWA jednostki

Droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym

Siła w ruchu jednostajnie przyspieszonym

v

SYMBOL jednostki

Prędkość liniowa w ruchu jednostajnym po okręgu

Przyspieszenie dośrodkowe Siła dośrodkowa,

1

v-prędkość, T - okres, r- promień okręgu, 3,14 (stała matemat.) f - częstotliwość a - przyspieszenie, r- promień okręgu v - prędkość F- siła, m - masa, v- prędkość, r - promień

1N

1kg 1

1N

1kg 1

1

m s

m s2

niuton

niuton

m s

kilogram razy metr na sekundę metr na sekundę

m 1 2 s

metr na sekundę do kwadratu

1N

niuton

Fg

G

W

Fg - siła powszechnego ciążenia (grawitacji), Siła powszechnego ciążenia m1,m2 –masa ciała 1 , 2 r-odległość między ciałami 1 i 2 W-praca, F-siła, s-droga Praca mechaniczna

m1 m2 r2

F s W t m v2 2

P

Ek

Ep

Energia potencjalna ciężkości

F1 r1

F2 r2

Ew

Q W

Q m t

Q

cw m

Q m

c p,s

Q m

T f v

cw – ciepło właściwe m - masa, t- zmiana temperatury, Q - ciepło

t

cw – ciepło właściwe m - masa, t - zmiana temperatury, Q-ciepło, m-masa, Ciepło topnienia, krzepnięcia ct – ciepło topnienia ck – ciepło krzepnięcia Q-ciepło, m-masa, Ciepło parowania, skraplania cp – ciepło parowania cs – ciepło skraplania T – okres drgań Okres drgań f - częstotliwość

f

f - częstotliwość T – okres drgań

p

F S

Ciśnienie

m V

Gęstość ciała

cieczy

f - częstotliwość

l- długość wahadła

Okres drgań wahadła matematycznego

l g

2

Fw

- długość fali, T –okres

Prędkość fali

T

g h

dżul

1J

dżul

1J

dżul

cieczy

J kg 0 C

dżul na kilogram razy stopień Celsjusza,

1J

dżul

1

J kg

dżul na kilogram

1

J kg

dżul na kilogram

1s

sekunda

1 1Hz s m 1 s 1s

herc metr na sekundę sekunda

g –przyspieszenie ziemskie, g 10m/s2, 3,14

p – ciśnienie F – siła (nacisk), S – pole powierzchni - gęstość, m – masa, V – objętość ciała p = ciśnienie,

- gęstość, h – wysokość, g 10m/s2 - gęstość, g 10m/s2, V – objętość wypartej cieczy

Ci śnienie hydrostatyczne

g Vwypartej

1

Ilość ciepła pobranego lub oddanego przez ciało

Częstotliwość drgań

p

1J

F1 ,F2 - siła, r1, r2 - ramię siły Ew – zmiana energii Zmiana energii wewnętrznej wewnętrznej, Q- ciepło, W- praca

1 f 1 T T

dżul wat,

g – przyspieszenie ziemskie, g 10m/s2

Ciepło właściwe

lub v =

1N 1s 1J 1W 1s

1J

Warunek równowagi dźwigni dwustronnej

t = t2 - t1

ct , k

niuton

Ek - energia kinetyczna, m - masa, v - prędkość Ep-energia potencjalna ciężkości, m - masa, h - wysokość,

Energia kinetyczna

m g h

cw

P- moc, W-praca, t-czas

Moc mechaniczna

1N

Siła wyporu 2

1Pa

1N 1m 2

paskal

1 Pa

kilogram na metr sześcienny paskal

1N

niuton

1

kg m3

F

q q k 1 2 2 r

I

q t

I

U R

q=I

R

t

U I U1 l , I1 S

R

U

U2 I2

W q

F – siła, Siła oddziaływania elektrosta- q1,q2 - ładunki ciał 1 i 2 1N tycznego r – odległość między ciałami, k - stała I – natężenie prądu 1C 1A q – ładunek elektryczny Natężenie prądu 1s t – czas przepływu 1V I – natężenie prądu 1A = U – napięcie Natężenie prądu R – opór 1 q – ładunek elektryczny Ładunek elektryczny I – natężenie prądu 1C = 1A 1s t - czas 1V R – opór elektryczny 1 Opór elektryczny U – napięcie, I - natężenie 1A R – opór elektryczny - opór właściwy, Opór elektryczny 1 l – długość przewodnika

niuton

amper

amper

kulomb

om

om

S – pole przekroju poprzecznego przewodnika

U – napięcie, W – praca q – ładunek elektryczny

Napięcie elektryczne

1J 1C

1V

wolt dżul

W W

W – praca, U – napięcie, 1J = 1V 1A 1s (woltoamperosekunda) Praca prądu elektrycznego t – czas, I natężenie, 6 kilowatogoP - moc 1 kWh = 3,6 10 J

U I t P t

dzina

P

P – moc, U – napięcie, I - natężenie

Moc prądu elektrycznego

P U I

W t

P – moc, W – praca, t - czas

Moc prądu (ogólnie)

1W

1V 1A

wat (woltoamper)

1J 1s

1W

wat

R – opór zastępczy R

R

1 R

R1

R2

R3

Opór zastępczy w połączeniu szeregowym oporników R1, R2, R3 – opory składowe R – opór zastępczy

...

R1 R2 , R1 R2 1 1 (zależność) R1 R2

F

B I l

p

Uw Up

Opór zastępczy w połączeniu równoległym dwóch oporników

R1, R2– opory składowe

F – siła elektrodynaWartość siły elektrodynamiczna micznej działającej na przeB – indukcja magnewodnik umieszczony w polu tyczna, I - natężenie magnetycznym l – długość przewodnika

om

1

1

om

1N

niuton

-

-

p – przekładnia transformatora

lub p

nw lub p np

Ip

Przekładnia transformatora

Iw 3

Uw – napięcie na uzwojeniu wtórnym Up - napięcie na uzwojeniu pierwotnym nw – liczba zwojów na uzwojeniu wtórnym np – liczba zwojów na uzwojeniu pierwotnym

Uw Up

nw np

Związek między liczbą zwojów i napięciami w transformatorze

Uw Up

Ip

Związek między napięciami i natężeniami w transformatorze

1 x

Iw

1 y

1 ,f f

r 2

Uw – napięcie na uzwojeniu wtórnym Up - napięcie na uzwojeniu pierwotnym nw – liczba zwojów na uzwojeniu wtórnym np – liczba zwojów na uzwojeniu pierwotnym Uw – napięcie na uzwojeniu wtórnym Up - napięcie na uzwojeniu pierwotnym Ip – natężenie na uzwojeniu pierwotnym Iw – natężenie na uzwojeniu wtórnym

-

-

-

r – promień krzywizny, Równanie zwierciadła wklę- f – ogniskowa zwierciadła x – odległość przedmiotu od słego zwierciadła (soczewki) Równanie soczewki y – odległość obrazu od zwierciadła (soczewki)

-

-

-

-

-

ho – wysokość obrazu,

ho lub p hp

p

v1 v2

n 2,1

n2 n1

n

c v

A

Z

E

m c2

A Z

X

h p – wysokość przedmiotu

Powiększenie liniowe obrazu x – odległość przedmiotu od soczewki y – odległość obrazu od soczewki

Zdolność skupiająca soczewki

1 f

Z

y x

N

Z – zdolność skupiająca f - ogniskowa

1 m

1D

dioptria

Względny współczynnik załamania światła c – prędkość światła w Bezwzględny współczynnik próżni załamania światła v – prędkość światła w danym ośrodku Z – liczba protonów Liczba masowa (liczba nu(liczba atomowa) kleonów) N – liczba neutronów km c = 300 000 (prędZależność między masą a s energią kość światła w próżni) m - masa 56 Jądro atomowe (zwane także Np. 26 Fe , Z = 26, N = nuklidem) 30

-

-

-

-

dżul

J

Uwaga! Wytłuszczonym drukiem oznaczono najbardziej podstawowe wzory! Symbol jednostki Nazwa jednostki Symbol jednostki Nazwa jednostki m metr om s sekunda D dioptria N niuton Przedrostki tworzące nazwy jednostek kg kilogram przedrostek symbol wartość mnożnika J dżul megaM 106 =1 000 000 W wat kilok 103 = 1 000 Hz herc hektoh 102 = 100 Pa paskal dekada 101 = 10 A Amper decyd 10 –1 = 0,1 V wolt centyc 10 –2 = 0,01 C kulomb milim 10 –3 = 0,001 4

ZASADY W FIZYCE NAZWA ZASADY I zasada dynamiki Newtona

(zasada bezwładności)

II zasada dynamiki Newtona

III zasada dynamiki Newtona (zasada akcji i reakcji)

TREŚĆ ZASADY

WZÓR (objaśnienia symboli)

v 0 Jeżeli na ciało nie działa żadna siła F w 0, albo działają siły, których wypadkov const. wa jest równa zeru, to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem Fw – siła wypadkowa, [F] = N(niuton) jednostajnym po linii prostej. v – prędkość, [v] = m/s (metr na sekundę)

Jeżeli na ciało działa stała, niezrównoważona siła, to ciało porusza się z przyspieszeniem o stałej wartości. Wartość tego przyspieszenia jest wprost proporcjonalna do wartości działającej siły, a odwrotnie proporcjonalna do masy ciała.

a

F m

a – przyspieszenie, [a] = m/s2 (metr na sekundę do kwadratu) F – siła, [F] = N (niuton) m – masa [m] = kg (kilogram)

Jeżeli ciało A działa na ciało B pew-

F AB

ną siłą F AB , to ciało B działa na ciało A siłą F BA o tej samej wartości, lecz F – siła zwróconą przeciwnie.

F BA [F] = N (niuton)

Suma wektorowa pędów ciał przed oddziaływaniem jest równa sumie p 01 p 02 ... p1 p2 ... Zasada zachowania pędu wektorowej pędów tych ciał po odp0 – pęd przed oddziaływaniem działywaniu. (Całkowity pęd układu [p] = kg m/s (kilogram razy metr na sekundę) nie zmienia się)

Zasada zachowania energii mechanicznej

mv 2 Jeżeli w układzie izolowanym ciał mgh const. (stała) 2 działają tylko siły ciężkości (grawitacji), to suma energii kinetycznej i Ek + Ep = const.(stała) potencjalnej dla tego układu jest E – energia, [E] = J (dżul) wielkością stałą (niezmienną)

Zmiana energii wewnętrznej ciała I zasada termodynamiki jest równa sumie dostarczonego ciepła i pracy wykonanej nad ciałem

Ew Q W E – energia, Q – ciepło, W – praca [E] = [Q] = [W] = J (dżul)

Q pobrane Qoddane W układzie ciał izolowanych termicznie ilość ciepła pobrana przez Zasada bilansu cieplnego ciało o niższej temperaturze jest rów- Q = c m T, Q – ciepło, [Q] = J0 na ilości ciepła oddanego przez ciało c – ciepło właściwe, [c] = J/kg C 0 T – zmiana temperatury, [T] = C o wyższej temperaturze. m – masa, [m] = kg Zasada zachowania ładunku

q q1 Całkowity ładunek elektryczny w układzie izolowanym pozostaje zaw- q – ładunek, sze stały 5

q2

q3

... const. [q] = C (kulomb)

NAZWA PRAWA

PRAWA W FIZYCE TREŚĆ PRAWA

WZÓR (objaśnienia symboli)

F

wyporu

Na każde ciało zanurzone w cieczy (gazie) działa siła wyporu skierowana pionowo do góry, której wartość jest wprost proporcjonalna do gęstości wypartej cieczy (gazu) i do objętości wyPrawo Archimedesa partej przez to ciało cieczy. lub inaczej: Na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu skierowana pionowo do góry, której wartość jest równa ciężarowi wypartej cieczy

cieczy

g V

cieczy wypartej

F – siła, [F] = N (niuton) - gęstość, [ ] = kg/m3 (kilogram na metr sześcienny) g – przyspieszenie ziemskie, g = 10 N/kg V – objętość, [V] = m3(metr sześcienny)

F wyporu = F (w powietrzu) – F(w cieczy)

Ciało po zanurzeniu w cieczy wydaje się lżejsze (traci pozornie na ciężarze)

F(w cieczy) < F (w powietrzu)

Ciężar ciała w cieczy jest mniejszy od ciężaru tego ciała w powietrzu

Siła przyciągania grawitacyjnego dwóch ciał jest wprost proporcjonalna Prawo powszechnej do iloczynu mas obu tych ciał i odgrawitacji wrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.

Prawo Ohma

Fg

F – siła, [F] = N (niuton)

m – masa, [m] = kg (kilogram) r – odległość, [r] = m (metr) G – stała grawitacji

U U2 U lub 1 I Natężenie prądu elektrycznego w I1 I2 R oporniku jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego do końców tego I – natężenie, [I] = A (amper) U – napięcie, [U] =V (wolt) opornika. R – opór,

Prawo Kirchhoffa

Prawo Coulomba

Prawo Pascala

Prawo odbicia światła

m1 m2 r2

G

Suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z węzła.

I = I1 + I2 + ...

[R] =

(om)

I

I – natężenie [I] = A (amper)

I1 I2

q1 q2 Siła oddziaływania między dwoma F= naelektryzowanymi ciałami jest wprost r2 proporcjonalna do iloczynu ładunków F – siła, [F] = N (niuton) tych ciał, a odwrotnie proporcjonalna q – ładunek, [Q] = C (kulomb) r – odległość, [r] = m (metr) do kwadratu odległości między środkami tych ciał Ciśnienie wywierane z zewnątrz w cieczach (gazach) jest przekazywane we wszystkich kierunkach jednakowo i jest skierowane prostopadle do powierzchni cieczy Światło odbija się tak, że kąt odbicia promień padający promień odbity normalna ( ) równy jest kątowi padania ( ). Promienie padający i odbity oraz normalna do powierzchni odbijającej leżą w jednej płaszczyźnie powierzchnia odbijająca 6

7