WZORY FIZYCZNE POZNANE W GIMNAZJUM
Transkrypt
WZORY FIZYCZNE POZNANE W GIMNAZJUM
1 WZORY Z FIZYKI POZNANE W GIMNAZJUM 1. CięŜar ciała. m= Fg = m ⋅ g Fg g Fg – wartość cięŜaru ciała w N, m – masa ciała w kg, g – stały współczynnik zwany przyspieszeniem ziemskim, g ≈ 10 N m = 10 2 kg s 2. Gęstość substancji. masa gestosc = objetosc ρ= m V V= m ρ m = ρ ⋅V kg 3 Jednostką gęstości w Układzie SI jest m 1 3. p= Fn S , Ciśnienie p – ciśnienie w Pa, , Fn – wartość siły nacisku, parcie w N, S – pole powierzchni, na którą działa parcie w m2, Jednostką ciśnienia jest 1 paskal. 1 paskal = 1 Pa = 1 N . m2 1 paskal jest to ciśnienie, jakie wywiera siła nacisku 1 N na powierzchnię 1 m2. 4. Ciśnienie hydrostatyczne p = ρ ⋅g ⋅h p- ciśnienie hydrostatyczne w Pa, ρ - gęstość cieczy w kg , m3 g – przyspieszenie ziemskie g ≈ 10 N , kg h – wysokość słupa cieczy (głębokość) w m. Ciśnienie atmosferyczne wynosi około pb = 1000 hPa. Ciśnienie w cieczy na głębokości h 2 p = pb + ρ ⋅ g ⋅ h 5. Wartość siły wyporu = cięŜar wypartej cieczy (gazu) Fw = ρ c ⋅ Vc ⋅ g ρc → gęstość cieczy (gazu), Vc → objętość wypartej cieczy (wypartego gazu), N g = 10 kg . przyspieszenie ziemskie 6. Ruch jednostajny prostoliniowy prędkość = droga czas s = v⋅t v= s t t= [v] = m s s v Prędkość – stosunek wektora przesunięcia do czasu, w którym to przemieszczenie nastąpiło. r r ∆x v= ∆t r gdzie: v r- prędkość, ∆x - przesunięcie, ∆t - czas trwania przesunięcia. 7. Prędkość średnią obliczamy, dzieląc całkowitą drogę scał przebytą przez ciało (całkowite przemieszczenie ∆xc ) przez czas trwania ruchu tcał ( ∆t ). v śr = 8. scal t cal ∆x c ∆t c Prędkość chwilową dzieląc drogę przebytą przez ciało w bardzo krótkim czasie przez ten czas. 9. v śr = v ch = ∆s ∆t ∆t → 0 (czas dąŜy do zera) Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy Wartość wektora przyspieszenia: a= ∆v ∆t Przyspieszenie a to stosunek przyrostu wartości wektora prędkości ∆v do czasu ∆t , w którym ten przyrost nastąpiło. Jednostką przyspieszenia jest 1 m . s2 3 Ciało porusza się z przyspieszeniem o wartości 1 m , kiedy w czasie 1 s rośnie s2 m s jego prędkość o 1 . Droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym (bez prędkości początkowej): a ⋅ t2 s= 2 Wartość wektora prędkości (szybkość) w ruchu jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym (bez prędkości początkowej): v = a⋅t 10. Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy Droga w ruchu jednostajnie opóźnionym prostoliniowym (vp – prędkość początkowa): a ⋅t2 s = vp ⋅t − 2 Wartość wektora prędkości (szybkość) w ruchu jednostajnie opóźnionym prostoliniowym: v = vp − a ⋅t 11. 12. II zasada dynamiki. r r F a= m m= F a F = m⋅a Jednostką siły jest 1 niuton. m = 1N s2 kg ⋅ m 1N = 1 2 s [ F ] = 1kg ⋅1 m 2 1 N to siła, która ciału o masie 1 kg nadaje przyspieszenie s . 1 13. Spadek swobodny g = 9,81 14. m m = 10 s2 s2 Pęd (pęd masy) pęd = masa * prędkość v = g ⋅t g ⋅t2 h= 2 4 r r p = m⋅v 15. Jednostką pędu jest 1 kg ⋅ m s Wartość prędkości w ruchu jednostajnym po okręgu: s t s = 2Π r v= t =T v= 2Π r T r – promień okręgu, T – czas potrzebny na pokonanie całego okręgu. 16. Wartość siły grawitacji działającej między dwoma ciałami (Prawo powszechnego ciąŜenia). m1 ⋅ m2 F =G⋅ r2 gdzie: m1, m2 – masy ciał, r – odległość między ich środkami, G – stała grawitacji. G = 6,67 ⋅ 10 −11 N ⋅ m2 kg 2 Stała grawitacji to siła, z którą działają na siebie dwa ciała o masach 1 kg z odległości 1m. 17. Praca mechaniczna praca = siła * przesunięcie W = F ⋅s gdy F jest prostopadłe do s to W = 0 Jednostką pracy w Układzie SI jest 1 dŜul. 1 dŜul = 1 J = 1N*m (gdy F || s ), 5 Praca ma wartość 1J, gdy została wykonana przez siłę 1N i jeŜeli nastąpiło przesunięcie ciała o 1m. kg ⋅ m kg ⋅ m 2 1J = 1N ⋅ m = 1 2 ⋅ 1m = 1 s s2 18. Moc (P) to praca (W) wykonana w jednostce czasu. P= W t P= W F ⋅s = = F ⋅v t t Jednostką mocy w Układzie SI jest 1 wat. 1wat = 1W = 1J 1s 1W = 1J N ⋅ m m kg ⋅ m m kg ⋅ m 2 = =N⋅ = ⋅ = 1s s s s2 s s3 1 W to moc takiego urządzenia, które w czasie 1 s wykonuje pracę 1 J. 19. Przyrost energii potencjalnej grawitacji ∆E p względem wybranego poziomu, lub energia potencjalna grawitacji (Ep) względem tego poziomu. ∆E p = m ⋅ g ⋅ h Ep = m⋅ g ⋅h gdzie: ∆E p - przyrost energii potencjalnej w J, m – masa ciała w kilogramach wyniesionego na wysokość h w metrach, g – przyspieszenie ziemskie (g = 10 m/s2). 20. Energia kinetyczna. mv 2 Ek = 2 Jednostka energii kinetycznej: 2 [Ek ] = kg ⋅ m = kg ⋅ m2 ⋅ m = N ⋅ m = 1J s s 21. 22. ∆E w = I zasada termodynamiki gdzie: ∆E w - przyrost energii wewnętrznej ciała w J, W – praca wykonana nad ciałem w J, Q – ilość przekazanego ciepła w J. Q c = Ciepło właściwe substancji (c) m ⋅ ∆T W+Q 6 Jednostka ciepła właściwego [c ] = 23. J kg ⋅o C lub [c ] = J . kg ⋅ K Ciepło Q potrzebne do ogrzania m kilogramów substancji o ∆T stopni celsjusza. Q = c ⋅ m ⋅ ∆T Taki sam jest przyrost energii wewnętrznej tego ciała. ∆Ew = Q = c ⋅ m ⋅ ∆T 24. Ciepło topnienia (ct) ct = Q m gdzie: J ct – ciepło topnienia , kg m - masa ciała [kg], Q - ilość ciepła potrzebnego do stopienia ciała stałego w temperaturze topnienia [J]. Q = ct ⋅ m 25. Ciepło krzepnięcia (ck) ck = Q m gdzie: J , kg ck - ciepło krzepnięcia m - masa ciała [kg], Q - ilość ciepła oddana podczas krzepnięcia [J]. Q = ck ⋅ m 7 26. Ciepło parowania (cp) w temperaturze wrzenia. cp = Q m gdzie: J cp - ciepło parowania , kg m - masa ciała [kg], Q - ilość ciepła potrzebnego do wyparowania cieczy w temperaturze wrzenia [J]. Q = cp ⋅ m 27. Ciepło skraplania (cs) w temperaturze skraplania. cs = Q m gdzie: J , kg cs - ciepło skraplania m - masa ciała [kg], Q - ilość ciepła oddana podczas skraplania [J]. Q = cs ⋅ m 28. Drgania i fale okres drgań – T, [T] = 1s częstotliwość – f, [f] = 1Hz 1 f = T T= 1 f [ f ] = 1herc = 1Hz = 1 s 8 v= Prędkość rozchodzenia się fali: 29. T v=λ⋅ f Siła wzajemnego oddziaływania dwóch naelektryzowanych ciał (Prawo coulomba) q ⋅q F =k⋅ 1 2 2 r 30. λ N ⋅ m2 k = 9 ⋅ 10 C2 9 NatęŜenie prądu elektrycznego I. I= q t gdzie: I – natęŜenie prądu elektrycznego w amperach, q – wielkość ładunku przepływającego przez poprzeczny przekrój przewodnika w kulombach, t – czas przepływu danej porcji ładunku w sekundach. 1C 1A = Jednostką natęŜenia prądu w Układzie SI jest amper (1A). 1s 31 Opór elektryczny R= U I Jednostką oporu elektrycznego jest 1 om. I= 1om = 1Ω = 1 ⋅U R 32. Prawo Ohma 33. l R = ρ ⋅ Opór elektryczny (rezystancja) przewodnika S R – opór elektryczny przewodnika w omach, l – długość przewodnika w metrach, ρ 34. Ω ⋅ m2 - opór właściwy zaleŜny od rodzaju materiału w m Moc prądu elektrycznego. P =U ⋅I moc = napięcie * natęŜenie Jednostka mocy prądu elektrycznego 35. 1W = 1V ⋅1A Praca prądu elektrycznego W = U ⋅ I ⋅ t Jednostką pracy prądu elektrycznego i energii elektrycznej jest 1 watosekunda = 1 Ws = 1 W * 1 s = 1 J 1V 1A 9 1 kilowatogodzina = 1 kWh = 1kW * 1h = 100 W * 3600 s = 3 600 000 Ws = 3 600 000 J. U= 36. Napięcie elektryczne [U ] = 1V = W I ⋅t jednostka napięcia – 1 wolt (1V) 1J 1A ⋅1s 37. Energia prądu elektrycznego 38. Sprawność urządzenia η . Wu ⋅100% lub Wd Wu – praca uŜyteczna, Wd – praca dostarczona. η= η= Eel = U ⋅ q . Pu ⋅100% Pd 39. Połączenie szeregowe odbiorników (oporników): Opór zastępczy R = R1 + R2 + ... 40. Połączenie równoległe odbiorników (oporników) – opór zastępczy 1 1 1 = + + ... R R1 R2 41. Wartość siły elektrodynamicznej: F = B ⋅ I ⋅l 1tesla = 1T = 1 N A⋅m B - indukcja magnetyczna w testach l – długość przewodnika znajdującego się w polu magnetycznym (prostopadle do linii tego pola) w m, I – natęŜenie prądu elektrycznego płynącego przez przewodnik w A. 42 Dla transformatora obowiązują następujące zaleŜności: U w nw = U p np Uw I p = U p Iw nw Przekładnia transformatora np Ip Iw = nw np 10 43. Prędkość światła c oraz kaŜdej innej fali elektromagnetycznej w próŜni, niezaleŜnie od długości fali i częstotliwości jest zawsze stała i wynosi: c = 299792 44. km km ≈ 300000 s s Zwierciadła kuliste f ≅ r 2 Równanie zwierciadła wklęsłego. Powiększenie obrazu (p). p = h2 h1 1 1 1 2 + = ≈ x y f r p= y x Współczynnik załamania światła (n) ośrodka drugiego względem pierwszego (np. 45. szkła względem powietrza). n= v1 v2 v1 – prędkość światła w ośrodku pierwszym, v2 – prędkość światła w ośrodku drugim. 46. Równanie soczewki. 1 1 1 + = x y f Powiększenie obrazu otrzymanego za pomocą soczewki y x 1 f Jednostką zdolności skupiającej jest dioptria. skupiającej. p= Z= p= h2 h1 1dioptria = 1D = 1 . m Zdolność skupiająca soczewki (Z) to odwrotność jej ogniskowej (f) wyraŜonej w metrach. Zdolność skupiająca układu soczewek cienkościennych ustawionych na jednej osi optycznej bardzo blisko siebie. Z = Z1 + Z 2 + Z 3 + ⋅ ⋅ ⋅ + Z n