300 самых важных формул по физике

Равномерное движение

1. x=x₀+ _xt

2) S= t

Здесь x – конечная координата(м), x₀ – начальная координата(м), _x – проекция скорости на ось координат(м/с), t – время(с), S – путь(м), – модуль скорости(м/с).

Равноускоренное движение

3) x= x₀+v_0xt+

4)a=

5) = +at

6)S=

7)S= _срt

8) _cp=

9)

10) S_n=

Здесь а – ускорение(м/с²), (м/с), – модуль конечной скорости, v_o - модуль начальной скорости, _0x – проекция начальной скорости на ось координат, а_х – проекция ускорения на ось координат, _cp – средняя скорость, S_n – путь, пройденный за n-ю секунду равноускоренного движения без начальной скорости, n – порядковый номер этой секунды, считая от начала движения.

Движение с переменным ускорением.

11) = или =S'

12) a= '

13) a=x'' или a=S''

Здесь - первая производная координаты по времени, S' – первая производная пути по времени, v' – первая производная скорости по времени, x'' - вторая производная координаты по времени, S'' – вторая производная пути по времени.

Правило сложения классических скоростей.

14) ₁ + ₀

Здесь - скорость тела относительно неподвижной системы отсчёта, ₁ – скорость тела относительно подвижной системы отсчёта, ₀ - скорость подвижной системы отсчёта относительно неподвижной.

Свободное падение

g=9,8м/с²

Равномерное движение по окружности

35) х(t) = x(t+NT) 42)

36) = 43) T =

37) 44) =

38) = 45)

39) 46)

40) 47)

41) 48)

Здесь х(t) – координата тела через время t от начала отсчёта, x(t+NT) – координата тела через время t +NT от начала отсчёта, N – число полных оборотов, T – период, - линейная скорость, S – длина дуги, =3,14.

49) F = ma - второй закон Ньютона, F – сила(Н), m – масса(кг), a – ускорение(м/с²)

50) F_тр = µF_давл – формула силы трения, F_тр – сила трения, µ -коэффициент трения(безразмерный), F_давл – сила нормального давления

51) F_упр = - kx – закон Гука, F_упр – сила упругости, k – жёсткость(Н/м), деформация(м).

52) = - закон всемирного тяготения, F – сила тяготения, G=6,67*10^-11Н*м²/кг² - гравитационная постоянная, m₁ и m₂ – массы притягивающихся друг к другу материальных точек, r - расстояние между этими точками.

53) P = mg – вес тела в покое или движущегося по вертикали равномерно и прямолинейно, P – вес(Н), m – масса(кг), g – ускорение свободного падения(м/с²).

54) P = m(g-a) – вес тела, опускающегося с ускорением или поднимающегося с замедлением.

55) P = m(g+a) – вес тела, поднимающегося с ускорением или опускающегося с замедлением.

56) n = – перегрузка при подъёме с ускорением или спуске с замедлением.

57) g = G – ускорение свободного падения на поверхности планеты, M – масса планеты, R – радиус планеты.

58) g = G – ускорение свободного падения на высоте Н над поверхностью планеты.

59) – формула плотности, - плотность(кг/м³), m – масса(кг), V – объём(м³).

60) A = FScosα – формула механической работы, А – работа(Дж), F – модуль силы(Н), S – модуль перемещения(м), α – угол между векторами силы и перемещения(рад).

61) A= – работа при упругой деформации.

62) E_p = – потенциальная энергия при упругой деформации.

63) - коэффициент полезного действия(КПД) механизма, А_пол – полезная работа(Дж), А_затр – затраченная работа(Дж).

64) N = – формула мощности.

65) N = – F – сила, - скорость, - угол между векторами силы и перемещения.

66) p = m – импульс тела.

67) F – импульс силы, F – импульс силы, действовавшей на тело в течение времени t (Н*с), - изменение импульса тела(кг*м/с).

68) – формула кинетической энергии.

69) E_p = mgh – формула потенциальной энергии тела, поднятого на высоту h.

70) E = E_p+E_k – формула полной механической энергии.

71) A = E_k

72) A = E_k2 –E_k1 –теорема об изменении кинетической энергии, А – работа(Дж), E_k= E_k2 –E_k1 – изменение кинетической энергии тела, совершившего работу(Дж).

73) A = - E_p= - (E_p2 – E_p1) – теорема об изменении потенциальной энергии, E_p= E_p2 –E_p1 - изменение потенциальной энергии тела, совершившего работу(Дж).

74) M = F*l – формула момента силы, М – момент силы(Н*м=Дж), F – сила, вращающая тело(Н), l – плечо этой силы(м).

75) p = – формула давления, p – давление(Па), - сила давления(Н), - площадь опоры(м²).

76) p = ρgh – давление столба жидкости, ρ – плотность жидкости(кг/м³), g – ускорение свободного падения(м/с²), h – высота столба жидкости(м).

77) – формула гидравлического пресса, сила, действующая на меньший поршень(Н), - площадь меньшего поршня(м²), - сила, действующая на больший поршень, - площадь большего поршня.

78) F_выт = ρ_жgV_Т – формула выталкивающей (Архимедовой) силы, ρ_ж – плотность жидкости, V_Т – объём тела, погруженного в жидкость.

79) – формула неразрывности струи (теорема Эйлера), - скорость жидкости в сечении площадью , - скорость жидкости в сечении площадью .

80) ρgh₁ + + p₁ = ρgh₂ + + p₂ – уравнение Бернулли, h₁ и h₂ – высоты элемента жидкости над землёй, и , p₁ и p₂ соответственно скорости и давления на этих высотах.

81) n = – формула концентрации молекул, n –концентрация молекул(м^-3), N – количество молекул(безразмерное), V – объём(м³).

82) M_r = – формула относительной молекулярной массы, M_r – относительная молекулярная масса(безразмерная), - масса одной молекулы(кг), - масса атома углерода(кг).

83) – формула количества вещества(количества молей), – количество молей(моль), - масса вещества(кг), М – молярная масса(кг/моль).

84)-86) – формулы массы одной молекулы, - масса одной молекулы(кг), m – масса вещества(кг), N – количество молекул(безразмерное), M – молярная масса(кг/моль), N_A = 6,02*10²³моль^-1- число Авогадро, плотность вещества(кг/м³), n – концентрация молекул(м^-3).

87)-89) –формулы количества вещества, N – количество молекул(безразмерное), n – концентрация молекул(м^-3), V – объём(м³), N_A - число Авогадро(моль^-1), - масса одной молекулы(кг), m – масса вещества(кг).

90)-91) = = – формулы средней квадратичной скорости, R =8,31 Дж/(моль*К) – молярная газовая постоянная, Т – абсолютная температура(К), М – молярная масса(кг/моль), p – давление газа(Па), V – объём(м³).

92) k = = 1,38*10^-23Дж/К – постоянная Больцмана.

93) - объём одного моля

94) p = ² – основное уравнение кинетической теории идеального газа

95) - кинетическая энергия одной молекулы

96) p =

97) p=nkT

98) T = t+273⁰ – связь шкал Цельсия и Кельвина

99) _k = - связь средней кинетической энергии молекул идеального газа с абсолютной температурой

100)- 102) – уравнение состояния идеального газа – уравнение Менделеева-Клапейрона, p –давление(Па), V – объём(м³), m – масса газа(кг), M – молярная масса(кг/моль), R – универсальная газовая постоянная(Дж/(моль*К)), T – абсолютная температура(К), ν – количество вещества(моль), V_моль – объём одного моля.

103) при m=const – объединённый газовый закон – уравнение Клапейрона

104) при Т=const и при m=const – закон Бойля - Мариотта

105) при p=const и при m=const – закон Гей-Люссака

106) при V = const и при m=const – закон Шарля

107) p = nkT –связь давления идеального газа с концентрацией его молекул и температурой

108)-109) - формулы относительной влажности

- относительная влажность(%), плотность водяного пара в воздухе при данной температуре(кг/м³), _нас - плотность насыщенного водяного пара при той же температуре, p –давление водяного пара в воздухе при данной температуре(Па), p_нас - давление насыщенного водяного пара в воздухе при той же температуре.

110-111) – коэффициент поверхностного натяжения

112) h = – высота подъёма жидкости в капилляре, R - радиус капилляра.

113-114) –работа при изобарном изменении объёма

115-117) – внутренняя энергия идеального одноатомного газа, T - изменение температуры, U – изменение внутренней энергии.

118) Q = – первый закон термодинамики, Q – количество теплоты, переданное термодинамической системе, – изменение внутренней энергии системы, A – работа против внешних сил.

119-122) -формулы количества теплоты при нагревании или охлаждении тел, Q – количество теплоты, переданное телу при нагревании или отданное им при охлаждении(Дж), c – удельная теплоёмкость вещества(Дж/(кг*К)), m – масса тела(кг), t – изменение температуры тела по шкале Цельсия, t₁ и t₂ – температуры тела в начале и в конце процесса передачи теплоты по шкале Цельсия, T – изменение абсолютной температуры тела, C=cm – теплоёмкость тела(Дж/кг).

123) Q = m – формула количества теплоты при плавлении или кристаллизации, λ – удельная теплота плавления вещества.

124) Q=mr - формула количества теплоты при парообразовании или конденсации, r – удельная теплота парообразования.

125) Q = mq - формула количества теплоты сгорания топлива, q – удельная теплота сгорания топлива.

126)-127) - коэффициент полезного действия теплового двигателя, A=Q₁ - Q₂ – работа, совершённая двигателем, Q₁- количество теплоты, полученное рабочим веществом от нагревателя, Q₂ – количество теплоты, отданное рабочим веществом холодильнику.

128) - коэффициент полезного действия идеального теплового двигателя, Т₁ – абсолютная температура нагревателя, Т₂ – абсолютная температура холодильника.

129) l =l₀(1+ –линейное расширение твёрдых тел при нагревании, l - длина тела при температуре t⁰С, l₀ – длина при 0⁰ С, - температурный коэффициент линейного расширения.

130) V = V₀(1+ –объёмное расширение твёрдых и жидких тел при нагревании, V - объём тела при температуре t⁰С, V₀ – объём тела при 0⁰ С, - температурный коэффициент объёмного расширения.

131) q = Ne – кратность электрического заряда, q – заряд(Кл), N – число нескомпенсированных элементарных зарядов в заряде q, e=1,6*10^-19 Кл – элементарный заряд.

132) = –поверхностная плотность заряда(Кл/м²), q –заряд на поверхности, S – площадь этой поверхности.

133) – закон Кулона, F – сила взаимодействия точечных зарядов(Н), k= Н*м²/Кл² –коэффициент пропорциональности, q₁ и q₂ – модули взаимодействующих зарядов(Кл), =8,85*10^-12 Ф/м – электрическая постоянная, r – расстояние между зарядами(м).

134) E = –напряжённость электрического поля(Н/Кл), F – сила, действующая на заряд, q – заряд.

135) – напряжённость поля точечного заряда(Н/Кл или В/м), r – расстояние от точки с напряжённостью Е до заряда q.

136) – напряжённость поля бесконечной равномерно заряженной плоскости.

138) – напряжённость поля плоского конденсатора.

139) A = qEd – работа по перемещению заряда в однородном электрическом поле, q – перемещаемый заряд, d – проекция перемещения на силовую линию однородного поля.

140) – потенциал электрического поля(В), W_p –потенциальная энергия заряда, q – заряд, обладающий этой энергией в электрическом поле.

141) –потенциал поля точечного заряда.

142) = – разность потенциалов, U – напряжение(В), А – работа по перемещению заряда q между точками с потенциалами и .

143 -144) – связь напряжённости с разностью потенциалов в однородном электрическом поле.

145) – электроёмкость проводника.

146) – электроёмкость сферического проводника.

147-148) – ёмкость конденсатора

149) – ёмкость плоского конденсатора.

150-151) – последовательное соединение конденсаторов

152-153) – если все конденсаторы имеют одинаковую ёмкость при последовательном соединении.

154-155) – параллельное соединение конденсаторов

165-157) - если при параллельном соединении все конденсаторы имеют одинаковую ёмкость.

158-160) – формулы энергии электрического поля проводника.

161-163) – формулы энергии электрического поля конденсатора.

164) – формулы энергии системы точечных зарядов.

165-166) – формулы силы токa, I-сила постоянного тока, q –заряд, прошедший через поперечное сечение проводника, t –время прохождения тока, n – концентрация свободных электронов, e – элементарный заряд, –скорость упорядоченного движения электронов по проводнику, S – площадь поперечного сечения проводника.

167-168) – формулы плотности тока.

169) – формула сопротивления проводника, – удельное сопротивление(Ом*м), l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения.

170-171) – зависимость сопротивления металлического проводника от температуры.

172) – закон Ома для однородного участка цепи.

173) – закон Ома для неоднородного участка цепи, - сила тока, - разность потенциалов на концах проводника, - ЭДС, действующая на участке, сопротивление участка.

174) = – формула ЭДС

175) – закон Ома для полной цепи

176) –если источники тока соединены последовательно

177) - если источники тока соединены параллельно

178) – сила тока короткого замыкания

179) – расчёт сопротивления шунта к амперметру, N = –число, показывающее, во сколько раз измеряемая амперметром сила тока I больше силы тока I_A, на которую он рассчитан.

180) R_д.с.= R_в(N-1) – расчёт добавочного сопротивления к вольтметру

181-182) – последовательное соединение проводников

183-184) – если все проводники имеют одинаковое сопротивление.

185) –для двух последовательных проводников

186-187) – параллельное соединение проводников

188-189) – если все проводники имеют одинаковое сопротивление

190) – общее сопротивление двух параллельных проводников

191) - общее сопротивление трёх параллельных проводников

192) –для двух параллельных проводников

193-198) –работа тока

199-203) – мощность тока

204-205) – закон Джоуля-Ленца

206-207) - КПД электрической цепи

208-210) – закон Фарадея для электролиза

211-212) – индукция магнитного поля, B- индукция магнитного поля(Тл), M_max- максимальный момент сил, вращающих контур с током в магнитном поле(Н*м), I – сила тока в контуре(А), F_max - максимальная сила Ампера, действующая на проводник с током в магнитном поле(Н), l – длина проводника в магнитном поле(м).

213) – сила Ампера, - угол между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции.

214) – формула момента сил, вращающих контур с током в магнитном поле

215) – сила Лоренца(сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле

216-217) – формулы магнитного потока, Ф –магнитный поток сквозь поверхность(Вб), S – площадь поверхности, – гол между нормалью к поверхности и вектором магнитной индукции(рад), L –индуктивность контура(Гн), I – сила тока в контуре.

218-219) – ЭДС электромагнитной индукции

220-221) –ЭДС индукции в проводнике, движущемся поступательно в магнитном поле

222-223) –ЭДС индукции в контуре, вращающемся в магнитном поле, -угловая скорость вращения(рад/с)

224-225) - ЭДС самоиндукции

226) – магнитная проницаемость магнетика

227) – энергия магнитного поля.

228-231) – уравнения гармонических колебаний маятника, x – смещение маятника(м), A – амплитуда колебаний(м), – фаза(рад), – циклическая частота(рад/с), t – время колебаний(с), – начальная фаза(рад).

232) = – формула фазы колебаний

233-236) -формулы циклической частоты

237-240) – формулы периода колебаний

241-244) – формулы частоты колебаний

245-246) –скорость гармонических колебаний

247-248) – ускорение гармонических колебаний

249-250) – формулы длины волны

251-252) – условия максимума и минимума при интерференции волн

253-258) – уравнения электромагнитных колебаний заряда, силы тока, напряжения и ЭДС

259-261) –период, циклическая частота и частота свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре(формула Томсона)

262-263) – формулы силы переменного тока

264-266) – действующие значения переменного тока

267-269) –индуктивное, ёмкостное и полное сопротивление в цепи переменного тока

270) –закон Ома для полной цепи переменного тока

271) Р = IUcos – средняя мощность цепи переменного тока

272) – коэффициент мощности переменного тока

273) –коэффициент трансформации трансформатора

274-275) –формулы длины электромагнитной волны в вакууме(воздухе)

276) – плотность потока электромагнитного излучения

277) – закон отражения

278-279) – закон преломления

280) – физический смысл абсолютного показателя преломления

281) – физический смысл относительного показателя преломления

282) – связь относительного показателя преломления двух сред с их абсолютными показателями

283-284) – формула предельного угла полного отражения

285) – формула линзы

286) – оптическая сила линзы

287 -288) – линейное увеличение линзы

289) – линейное увеличение лупы

290) – условие максимума на дифракционной решётке

291-293) – формулы Планка

294-295) –формула Эйнштейна для фотоэффекта

296-297) – формула для расчёта красной границы

298-299) – масса и импульс фотона

300) – замедление времени при релятивистских скоростях

301) –релятивистское сокращение длины

302) -сложение релятивистских скоростей

303) – зависимость массы от скорости

304-307) – связь массы и энергии

308-309) – энергия и частота фотона

310) A = Z + N – формула массового числа

311) – формула активности радиоактивного вещества

312) –закон радиоактивного распада

313) – формула дефекта массы

314-315) – энергия связи, выраженная в джоулях

316) – энергия связи, выраженная в мегаэлектронвольтах (Мэв)

317) – удельная энергия связи

318) – формула дозы излучения