Предмет

Физика, страница 3

Формулы по механике, электричеству, термодинамике, оптике и современным разделам физики.

296 формул

Все формулы раздела

Показаны 121-180 из 296. Остальные формулы доступны на соседних страницах раздела.

Период полураспада и постоянная распада

Период полураспада равен ln2, деленному на постоянную распада. Он показывает время, за которое в среднем остается половина исходного числа радиоактивных ядер.

$T_{1/2}=\frac{\ln 2}{\lambda}$

Формула силы трения скольжения

Сила трения скольжения равна произведению коэффициента трения на силу нормальной реакции опоры. Формула показывает, от чего зависит сопротивление при относительном скольжении поверхностей.

$F_{\text{тр}}=\mu N$

Формула потенциальной энергии тела у поверхности Земли

Потенциальная энергия тела в однородном поле тяжести равна произведению массы, ускорения свободного падения и высоты относительно выбранного нулевого уровня.

$E_p=mgh$

Формула силы натяжения нити при вертикальном движении

При вертикальном движении вверх с ускорением сила натяжения нити равна m(g+a). Формула является частным случаем второго закона Ньютона для груза на легкой нерастяжимой нити.

$T=m(g+a)$

Формула силы тяги через ускорение и сопротивление

Сила тяги при прямолинейном разгоне равна силе, создающей ускорение, плюс силы сопротивления движению. Формула показывает баланс сил вдоль направления движения.

$F_{\text{тяги}}=ma+F_{\text{сопр}}$

Формула длины волны через скорость и частоту

Длина волны равна скорости распространения волны, деленной на частоту. Формула связывает расстояние между соседними гребнями с тем, как быстро волна идет и как часто повторяются колебания.

$\lambda=\frac{v}{\nu}$

Средняя скорость молекулы идеального газа

Средняя скорость молекулы идеального газа описывает средний модуль скорости молекул в равновесном идеальном газе. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по молекулярной физике.

$\bar v=\sqrt{\frac{8RT}{\pi M}}$

Показатель преломления среды

Абсолютный показатель преломления n=c/v показывает отношение скорости света в вакууме к фазовой скорости света в среде при заданной частоте или длине волны.

$n=\frac{c}{v}$

Волновое число в оптике

Волновое число в оптике описывает пространственную скорость изменения фазы световой волны. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по волновой оптике.

$k=\frac{2\pi}{\lambda}$

Давление света

Давление света описывает давление излучения на полностью поглощающую поверхность. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по оптике и электродинамике.

$p=\frac{I}{c}$

Закон Бугера - Ламберта - Бера

Закон Бугера - Ламберта - Бера описывает экспоненциальное ослабление света в однородном веществе. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по оптике поглощающих сред.

$I=I_0 e^{-\alpha x}$

Закон Малюса

Закон Малюса описывает интенсивность линейно поляризованного света после анализатора. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по волновой оптике.

$I=I_0\cos^2\varphi$

Закон смещения Вина

Закон смещения Вина описывает положение максимума спектра абсолютно черного тела. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по тепловом излучении.

$\lambda_{\max}T=b$

Длина волны видимого света

Длина волны видимого света описывает примерный диапазон длин волн, воспринимаемых человеческим глазом. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по оптике и электромагнитном спектре.

$380\,\text{нм}\lesssim \lambda \lesssim 750\,\text{нм}$

Атомная единица массы

Атомная единица массы описывает масштаб масс атомов, ядер и частиц относительно атома углерода-12. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по атомной и ядерной физике.

$1\,\text{а.е.м.}=\frac{1}{12}m(^{12}\mathrm C)\approx1{,}66054\cdot10^{-27}\,\text{кг}$

Боровский радиус

Боровский радиус описывает характерный размер основного состояния атома водорода. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по квантовой физике атома.

$a_0=\frac{4\pi\varepsilon_0\hbar^2}{m_e e^2}\approx5{,}29\cdot10^{-11}\,\text{м}$

Дефект массы ядра

Дефект массы ядра описывает разность между суммой масс свободных нуклонов и массой связанного ядра. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по ядерной физике.

$\Delta m=Z m_p+N m_n-m_{\text{ядра}}$

Закон радиоактивного распада

Закон радиоактивного распада описывает экспоненциальное уменьшение числа нераспавшихся ядер. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по ядерной физике.

$N=N_0e^{-\lambda t}$

Импульс фотона

Импульс фотона описывает импульс кванта света через длину волны или энергию. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по квантовой оптике.

$p=\frac{h}{\lambda}=\frac{E}{c}$

Комптоновская длина волны

Комптоновская длина волны описывает характерный масштаб частицы, связанный с ее массой покоя. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по квантовой и релятивистской физике.

$\lambda_C=\frac{h}{mc}$

Масса нейтрона

Масса нейтрона описывает массу нейтрона как электрически нейтрального нуклона. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по ядерной физике.

$m_n\approx1{,}67493\cdot10^{-27}\,\text{кг}\approx1{,}008665\,\text{а.е.м.}$

Масса протона

Масса протона описывает массу протона как положительно заряженного нуклона. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по атомной и ядерной физике.

$m_p\approx1{,}67262\cdot10^{-27}\,\text{кг}\approx1{,}007276\,\text{а.е.м.}$

Масса фотона

В стандартной электродинамике и Стандартной модели фотон считается безмассовой частицей: его масса покоя mγ=0, а энергия и импульс в вакууме связаны формулой E=pc.

$m_\gamma=0,\qquad E=pc$

Масса электрона

Масса электрона описывает массу электрона как базовую постоянную для атомных и электрических явлений. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по атомной физике.

$m_e\approx9{,}10938\cdot10^{-31}\,\text{кг}$

Орбитальный механический момент электрона

Орбитальный механический момент электрона описывает модуль орбитального углового момента электрона через орбитальное квантовое число. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по квантовой механике атома.

$L=\sqrt{l(l+1)}\,\hbar$

Орбитальный магнитный момент

Орбитальный магнитный момент описывает магнитный момент, связанный с орбитальным движением электрона. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по атомной физике.

$\boldsymbol{\mu}_L=-\frac{e}{2m_e}\mathbf L=-\mu_B\frac{\mathbf L}{\hbar}$

Удельная теплота парообразования в задачах 8 класса

Удельная теплота парообразования показывает, какое количество теплоты нужно передать 1 кг жидкости при температуре кипения, чтобы полностью превратить ее в пар без изменения температуры.

$L=\frac{Q}{m}$

Количество теплоты при парообразовании

Количество теплоты при парообразовании равно произведению удельной теплоты парообразования на массу жидкости и показывает энергию, нужную для превращения ее в пар.

$Q=Lm$

КПД нагревателя

КПД нагревателя показывает, какая часть затраченной энергии действительно пошла на полезное нагревание тела, жидкости или другого объекта.

$\eta=\frac{Q_{\text{полезн}}}{Q_{\text{затрач}}}$

Сопротивление проводника через удельное сопротивление

Сопротивление однородного проводника равно произведению удельного сопротивления вещества на длину проводника, деленному на площадь поперечного сечения.

$R=\rho\frac{l}{S}$

Последовательное соединение сопротивлений в 8 классе

При последовательном соединении общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех участков, потому что ток проходит через каждый элемент по очереди.

$R=R_1+R_2+\dots+R_n$

Параллельное соединение сопротивлений в 8 классе

При параллельном соединении обратная величина общего сопротивления равна сумме обратных сопротивлений ветвей, потому что ток делится между несколькими путями.

$\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\dots+\frac{1}{R_n}$

Напряжение через работу электрического поля

Электрическое напряжение равно работе электрического поля по перемещению заряда, деленной на величину этого заряда. Это энергетическое определение вольта удобно для понимания работы источников тока.

$U=\frac{A}{q}$

Электрический заряд через силу тока

Электрический заряд, прошедший через поперечное сечение проводника, равен произведению силы тока на время его протекания.

$q=It$

Количество теплоты по закону Джоуля — Ленца

Закон Джоуля — Ленца показывает, что количество теплоты, выделяющееся в проводнике с током, равно I²Rt и растет с квадратом силы тока.

$Q=I^2Rt$

Мощность электрического тока через сопротивление

Мощность электрического тока на сопротивлении равна квадрату силы тока, умноженному на сопротивление, и показывает скорость выделения энергии.

$P=I^2R$

Импульс тела в задачах 9 класса

Импульс тела равен произведению массы на скорость и является векторной величиной, которая характеризует количество механического движения тела.

$\vec p=m\vec v$

Закон сохранения импульса для двух тел

Закон сохранения импульса утверждает, что в замкнутой системе векторная сумма импульсов тел до взаимодействия равна сумме импульсов после него.

$m_1\vec v_1+m_2\vec v_2=m_1\vec u_1+m_2\vec u_2$

Ускорение свободного падения около Земли

Ускорение свободного падения около Земли определяется массой Земли и расстоянием до ее центра: чем больше масса планеты и меньше радиус, тем больше g.

$g=\frac{GM}{R^2}$

Центростремительное ускорение при движении по окружности

Центростремительное ускорение при движении по окружности равно квадрату скорости, деленному на радиус, и направлено к центру окружности.

$a_c=\frac{v^2}{R}$

Период колебаний пружинного маятника

Период колебаний пружинного маятника равен 2π√(m/k): он увеличивается с массой груза и уменьшается при большей жесткости пружины.

$T=2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$

Частота звуковой волны

Частота звуковой волны равна скорости распространения звука, деленной на длину волны, и показывает число колебаний источника за секунду.

$\nu=\frac{v}{\lambda}$

Механическая энергия с учетом потенциальной и кинетической

Полная механическая энергия тела в поле тяжести равна сумме кинетической энергии движения и потенциальной энергии положения над выбранным уровнем.

$E=E_k+E_p=\frac{mv^2}{2}+mgh$

Работа силы тяжести

Работа силы тяжести равна произведению массы, ускорения свободного падения и уменьшения высоты тела относительно выбранного уровня.

$A=m g (h_1-h_2)$

Момент силы в школьной статике

Момент силы равен произведению силы на плечо силы и показывает вращательное действие силы относительно выбранной оси или точки опоры.

$M=F l$

Условие равновесия рычага

Рычаг находится в равновесии, когда моменты сил по разные стороны от точки опоры равны по модулю и направлены в противоположные стороны.

$F_1l_1=F_2l_2$

Сила тока источника с внутренним сопротивлением

Сила тока источника с внутренним сопротивлением: формула I=\frac{\mathcal E}{R+r} помогает величины I, E, R, r заданы для одной и той же ситуации, периода или объекта. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

$I=\frac{\mathcal E}{R+r}$

Ток короткого замыкания источника

Ток короткого замыкания источника: формула I_{sc}=\frac{\mathcal E}{r} помогает величины I, E, r заданы для одной и той же ситуации, периода или объекта. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

$I_{sc}=\frac{\mathcal E}{r}$

Напряжение на зажимах источника под нагрузкой

Напряжение на зажимах источника под нагрузкой: формула U=\mathcal E-Ir помогает требуется требуется требуется требуется требуется требуется найти реальное напряжение источника при протекании тока. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

$U=\mathcal E-Ir$

Первое правило Кирхгофа для узла цепи

Первое правило Кирхгофа для узла цепи: формула \sum I_{in}=\sum I_{out} помогает величины I, R заданы для одной и той же ситуации, периода или объекта. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

$\sum I_{in}=\sum I_{out}$

Второе правило Кирхгофа для замкнутого контура

Второе правило Кирхгофа для замкнутого контура: формула \sum \mathcal E=\sum IR помогает величины E, I, R заданы для одной и той же ситуации, периода или объекта. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

$\sum \mathcal E=\sum IR$

Заряд конденсатора по емкости и напряжению

Заряд конденсатора по емкости и напряжению: связь q=CU показывает заряд одной обкладки конденсатора, если известны его емкость C и напряжение U между обкладками.

$q=CU$

Емкость конденсаторов при параллельном соединении

Емкость конденсаторов при параллельном соединении: формула C=C_1+C_2+\dots+C_n помогает величины C, C_1, C_n заданы для одной и той же ситуации, периода или объекта. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

$C=C_1+C_2+\dots+C_n$

Емкость конденсаторов при последовательном соединении

Емкость конденсаторов при последовательном соединении: формула \frac1C=\sum\frac1{C_i} помогает требуется требуется требуется требуется требуется требуется найти эквивалентную емкость последовательной цепочки. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

$\frac1C=\sum\frac1{C_i}$