Шпаргалка ЕНТ по физике

реклама
Сила сопротивления в жидкости
или газе отличается от силы
сухого трения тем, что зависит
от формы тела.
Работа силы тяжести отриц.,
когда камень бросили вверх.
Сила притяжения к Земле
составит 81% от первонач.
Значения на высоте 1/9R3.
Физика
Кинематика
𝑉 − 𝑉0
∆𝑡
𝑆 = 𝑆0 + 𝑉𝑡, 𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
𝑎=
𝑎𝑡 2
2
𝑎𝑥 𝑡 2
𝑥 = 𝑥0 + 𝑉𝑜𝑥 +
2
𝑄 = 𝑞𝑚
q – удел. тепл. сгор. топлива
– кол-во теплоты, выделяемое
при полном сгорании топлива
𝑄 = 𝜆𝑚
𝜆 – удел. тепл. плавления
- поглощ. при плав. или выдел.
при кристаллизации
Статика
Момент силы 𝑀 = 𝐹 ∙ ℎ
Два условия равновесия тел
𝑉 = 𝑉0 + 𝑎𝑡, 𝑎 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
𝑉 2 − 𝑉0 2 = 2𝑎𝑆



M 1  M 2  ..  M n  0
 

F1  F2  ..  Fn  0
Угол поворота
Угловая скорость
𝜔 = 𝜔0 + 𝜀𝑡
КПД тепл. Двигателя
𝜂=
Закон сохранения импульса
𝜀𝑡 2
2
Угловое ускорение м. т.
∆𝜔
𝜀=
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
∆𝑡
Связь частоты с периодом вращ.
1
2π
 = ,ω =
= 2π
T
T
Скорость
𝑁
𝑉 = 𝜔𝑅 = 𝜋𝑅 = 2𝜋𝑅𝑛; 𝑛 =
𝑡
2
𝑉
𝑎ц = 𝑅 = 𝜔2 𝑅; 𝑎𝑡 = 𝜀𝑅
𝑎⃗ = 𝑎⃗𝑛 + 𝑎⃗𝑡 = 𝑔⃗
Если сопр. воздуха пренебречь,
то движении тел, бр-х верт.,
гориз. и под углом к горизонту
общим явл-ся то, что во всех
случаях тело движется с
ускорением g.
Один кирпич положили на
другой и подбросили верт. ↑.
Если сопр. воздуха пренебречь,
то сила давления верх. кирпича
на нижний будет = 0 во время
всего полета после броска.
Динамика
Сила тяжести 𝑃 = 𝑚𝑔
Сила трения 𝐹тр = 𝜇𝑁
Сила упругости 𝐹упр = −𝑘𝑥
Опора движется
↓ 𝑁 = 𝑚(𝑎⃗ − 𝑔⃗)
↑ 𝑁 = 𝑚(𝑔 + 𝑎)
неподв. 𝑁 = 𝑚𝑔
𝑚1 ∙ 𝜗⃗01 + 𝑚2 ∙ 𝜗⃗02 = 𝑚1 ∙ 𝜗⃗1 + 𝑚2 ∙ 𝜗⃗2
⃗⃗⃗⃗
𝑚1 ⃗⃗⃗⃗
𝑉1 + 𝑚2 ⃗⃗⃗⃗
𝑉2 + ⋯ + 𝑚𝑛 𝑉
𝑛
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
⃗
Импульс силы ∆𝑝⃗ = 𝐹 ∙ ∆𝑡
Работа 𝐴 = 𝐹 ∙ 𝑆 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼
𝐴
Мощность 𝑃 = 𝑡 = 𝐹 ∙ 𝑉 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝛼
КПД
𝐴полез
𝑃полез
𝜂=
∙ 100% =
∙ 100%
𝐴затр
𝑃затр
Кинетическая энергия
поступательного движения
𝑚𝑉 2 𝑝𝑉
𝑝2
𝐸к =
=
=
2
2
2𝑚
Кинетическая энергия
вращательного и колебательного
движения
𝐼𝜔2
𝑚𝜔2 𝑥 2
𝐸к =
; 𝐸к =
2
2
Потенциальная энергия
𝑘𝑥 2
𝐸п = 𝑚𝑔ℎ =
2
Закон сохранения энергии
𝐸к + 𝐸п = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
Гидроаэродинамика
Уравнение Бернулли
𝑝1 + 𝜌𝑔ℎ1 +
𝜌𝑉1 2
𝜌𝑉2 2
= 𝑝2 + 𝜌𝑔ℎ2 +
2
2
Силы упругости. Закон Гука
𝐹
∆𝑙
𝜎 = 𝜀𝐸 = , 𝜀 =
𝑆
𝑙
II закон Ньютона
⃗⃗⃗⃗1 + ⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗𝑛
𝑚𝑎⃗ = 𝐹
𝐹2 +. . +𝐹
Расход жидкости в единицу
времени
𝑄 = 𝜌𝑆𝑉
Закон постоянства потока
𝑚
𝑄 = = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
𝑡
Закон всемирного тяготения
𝑚1 𝑚2
𝑚𝑀
𝐹тяг = 𝐺
=𝐺
(𝑅 + ℎ)2
𝑅2
Н ∙ м2
𝐺 = 6,67 ∙ 10−11
кг2
Механические колебания
Зависимость ускорения
свободного падения от
высоты h
𝑅 2
𝑔ℎ = 𝑔 (
)
𝑅+ℎ
Ур-ие гарм. колебаний
𝑥 = 𝐴𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑡 + 𝜑)
𝑘𝐴2
𝐸 = 𝐸к + 𝐸п =
2
2
𝑘 = 𝑚𝜔0
𝑡
N
𝑇= ; =
𝑁
t
Период колебаний мат. маятника
𝑙
1. 𝑇 = 2𝜋√𝑎
0
Зависимость ускорения
свободного падения от глубины h
𝑅−ℎ 2
𝑔ℎ = 𝑔 (
)
𝑅
1.1 𝑎0 = 𝑔 – точка неподвижна
1.2 𝑎0 = 𝑔 + 𝑎 – точка движ. ↑
1.3 𝑎0 = 𝑔 − 𝑎 - точка движ. ↓
1.4 𝑎0 = √𝑔2 + 𝑎2 – движ. гориз.
Закон Архимеда 𝐹а = 𝜌𝑔𝑉погр
𝐹
Давление 𝑝 = 𝑆
Гидростатическое давление
𝑝 = 𝜌ж 𝑔ℎ
Период колебаний пруж.
маятника
𝑚
𝑇 = 2𝜋√
𝑘
Закон Паскаля утверждает, что
жидкость и газ передают производимое на них давление во
всех направлениях одинаково.
Закон инерции открыл, своб.
падение тел ис-л Галилей.
Масса – это количественная мера
инертности тела.
В состоянии невесомости нах-ся
искусственный спутник,
вращающийся вокруг Земли.
Амплитуда колебания –
наибольшее отклонение тела от
положения равновесия
Молекулярная физика
𝑄 = 𝑐𝑚(𝑡2 − 𝑡1 ) – кол-во
теплоты для нагревания тела и
выделяемое им при охлаждении
𝑀𝑟 =
𝑚0
1
12 𝑚0𝐶
𝑁𝐴 ≈ 6 ∙ 1023 моль−1
𝑀 = 𝑚0 ∙ 𝑁𝐴
𝑚
𝑁
= =
𝑀 𝑁𝐴
𝑚
𝑁 𝑁𝐴
𝜌 = = 𝑛𝑚0 ; 𝑛 = =
∙𝜌
𝑉
𝑉 𝑀
𝑇 = (𝑡 + 273)𝐾
𝑡 = (𝑇 − 273)℃
Постоянная Больцмана
𝐾 = 1,38 ∙ 10−23 Дж/К
3
𝐸к = 𝐾𝑇
2
𝑅 = 8,31 Дж/моль ∙ К
Основное ур-ие МКТ
1
𝑃 = 𝜌𝜗̅ 2
3
𝑅 = 𝐾𝑁𝐴
3𝐾𝑇
3𝑅𝑇
√𝜗̅ 2 = √
=√
𝑚0
𝑀
Ур-ие Менделеева-Клайперона
𝑚
𝑝𝑉 = 𝑅𝑇 = 𝑅𝑇
𝑀
𝑝1 𝑉1 𝑝2 𝑉2
=
𝑇1
𝑇2
Изотермический процесс
𝑇 = 𝑝𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
𝑝1 𝑉1 = 𝑝2 𝑉2 = ⋯ = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
Изобарный процесс
𝑉
𝑃 = = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
𝑇
Изохорный процесс
𝑝
𝑉 = = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
𝑇
Адиабатный процесс
𝐶𝑝
𝑝𝑉 𝛾 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡. , 𝛾 =
𝐶𝑉
Опытные факты, подтв-ие МКТ
броуновское движение и
диффузия.
Кол-во теплоты выделяется при
кристаллизации жидкости.
Наиболее полный перечень
основных положений МКТ в-во
состоит из частиц, кот.
беспорядочно движутся и взаимют друг с другом.
При адиабатном сжатии темп.
газа увеличивается.
Процесс, при кот. не меняется
<Ек> молекул газа изотермический.
Адиабатный пр-с – пр-с при кот.
система не получает и не отдает
тепло.
Физич. величина, = отношению
силы, д-щей ⊥пов-ти, к площади
этой пов-ти – это давление.
Тело сохраняет свой объем, но
легко меняет форму в состоянии
жидком.
Внутр. энергия идеального газа
данной массы зависит от
температуры идеального газа.
Давление насыщенного пара
зависит от температуры.
Термодинамика
Внутр. Энергия
3𝑚
3
3
𝑈=
𝑅𝑇 = RT = 𝑝𝑉
2𝑀
2
2
𝑄1 − 𝑄2
∙ 100%
𝑄1
КПД машины Карно
𝜂=
𝑆 = 𝑆0 + 𝑉0 𝑡 +
𝜑 = 𝜑0 + 𝜔𝑡 = 𝜑0 + 𝜔0 𝑡 +
Изох. Пр-с 𝑄𝑣 = ∆𝑈
Изоб. Пр-с 𝑄𝑝 = ∆𝑈 + 𝐴
Изот. Пр-с 𝑄𝑇 = 𝐴
Адиаб. Пр-c 𝑄 = 0; ∆𝑈 = −𝐴
𝑇1 − 𝑇2
∙ 100%
𝑇1
КПД двигателя внутр. сгорания
равен 25%. Это означает, что
25% энергии, выд-ся при полном
сгорании топлива, идет на
совершение полезной работы
Электричество
𝑒 = 1,6 ∙ 10−19 Кл
𝑞1 𝑞2
1
𝐹 = 𝑘 𝜀𝑟
; 𝑘 = 4𝜋𝜀
2
𝜀0 = 8,85 ∙ 10−12
0
𝐹⃗
𝑞
;𝐸=𝑘 2
𝑞
𝜀𝑟
9
𝑘 = 9 ∙ 10
Линейная плотность эл. Зарядов
𝑞
𝜏=
𝑙
Поверх. Плотность
𝑞
𝜎=
𝑆
Объемная плотность
𝛿 = 𝑞/𝑉
𝐸⃗⃗ =
Напр. Эл/ст поля от беск.
Протяж. Эл. Зар. Пластины
𝑞
𝜎
𝐸=
=
2𝜀0 𝜀𝑆 2𝜀0 𝜀
/-/-/-/-/ в плоском конд-ре
𝑞
𝜎
𝐸=
=
𝜀0 𝜀𝑆 𝜀0 𝜀
𝑊п
𝑞
𝜑 = 𝑞 В; 𝜑 = 𝑘 𝑟
𝑈
𝑞
𝐸 = ∆𝑑 ; 𝐶 = 𝑈
Эл/ем-ть плоск. конд-ра
𝜀0 𝜀𝑆
𝐶=
𝑑
𝐶𝑈 2 𝑞𝑈 𝑞 2
=
=
2
2
2𝐶
𝑞
𝐼 = ; 𝐼 = 𝑞0 𝑛𝜗𝑆
𝑡
𝑊эл =
Плотность тока
𝐼
𝑗=
𝑆
Сопротивление
𝑙
𝑅=𝜌
𝑆
з. Ома
𝑈
𝜀
𝐼= =
𝑅 𝑅+𝑟
R – алг. Сумма ЭДС
КПД источника тока
𝑈
𝑅
𝜂= =
𝜀 𝑅+𝑟
Мощность эл. Тока
𝐴
𝑃 = = 𝐼 2 𝑅 = 𝑈𝐼
𝑡
Работа эл. Тока
𝐴 = 𝑞𝑈 = 𝐼 2𝑅𝑡 = 𝑄 = 𝜎∆𝑆
𝑚
= ∆𝐸ℎ = (𝜗22 − 𝜗12 )
2
При наличии акцепторной
примеси в полупроводнике
увеличивается число дырок.
Если силовые линии замкнуты,
то поле вихревое.
Электрический ток в растворах
или расплавах электролитов
создается + и – ионами.
Если заряд переносится ⊥ полю,
то работа поля равна 0.
Работа по перемещению эл.
заряда м/у двумя точками
эл/стат. поля не зависит от
формы траектории.
Эл-ты теории относ-ти и
квантовая физика
Релят. Закон сложения скоростей
𝜗=
𝑚=
𝜗0 + 𝜗1
𝜗 ∙𝜗
1+ 0 2 1
с
𝑚0
𝜗2
2
√1−𝜗2
; 𝑙 = 𝑙0 √1 − 𝑐 2
𝑐
𝜏=
𝜏0
2
√1−𝜗2
; 𝑝⃗ =
𝑐
⃗⃗⃗
𝑚0 𝜗
2
√1−𝜗2
𝑐
Полная энергия тела
𝑚𝑐 2 = 𝑚0 𝑐 2 +
𝑚0 𝜗 2
2
Квантовая физика
Красная граница фотоэффекта
𝐴вых
ℎ𝑐
𝑚𝑖𝑛 =
, 𝜆𝑚𝑎𝑥 =
ℎ
𝐴вых
Ур-ие Эйнштейна для фотоэф.
𝑚𝜗 2
ℎ = 𝐴вых +
2
Энергия фотона: 𝐸 = ℎ
ℎ = 6,62 ∙ 10−34
ℎ
З. Ома для полн. Цепи
𝐼𝑚 =
𝑈𝑚
√𝑅2 + (𝜔𝐿 − 1 )2
𝜔𝐶
Мгновенная мощность
𝑝=𝑢∙𝑖
Средняя мощность
𝑈𝑚 𝐼𝑚
𝑝̅ =
𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑈𝐼𝑐𝑜𝑠𝜑
2
ЭДС, индуцируемая в рамке
∆𝛷
𝜀=−
∆𝑡
КПД трансформатора
𝐼2 𝑈2
𝜂=
𝐼1 𝑈1
𝜀𝑚𝑎𝑥 = 𝐵𝑆𝜔
Частота пер. тока, выр. Генер.
𝜐 = 𝑛 ∙ 𝑓, 𝑛 −ч. Полюсов магнита
𝑓 −частота вращения ротора
Энергия заряженного
конденсатора сосредоточена в
пространстве между
обкладками.
Масса фотона: 𝑚 = 𝑐 2
Импульс фотона:
ℎ ℎ
𝑝 = 𝑚𝑐 =
=
𝑐
𝜆
Сопротивление проводника
зависит от геометр. размеров и
материала проводника.
Атомная физика и физика
атомного ядра
Сердечники генератора
набирают из отдельных тонких
изолированных друг от друга
стальных пластин для ослабления
вихревых токов.
𝜆=
ℎ
𝑚𝜗
Длина – ферми = 10-15м
Масса – а.е.м. = 1,6*10-27 кг (m p)
Энергия – эВ = 1,6*10-19Кл (зар.е)
Масса е = 9,1*10-31кг
Масса ядра:
𝑚я = 𝑍 ∙ 𝑚𝑝 + (𝐴 − 𝑍)𝑚𝑛
Заряд атомного ядра: 𝑞 = 𝑍 ∙ 𝑒
Дефект масс:
∆𝑀 = 𝑍 ∙ 𝑚𝑝 + (𝐴 − 𝑍)𝑚𝑛 − 𝑀я
Энергия связи: 𝐸св = ∆𝑀 ∙ 𝑐 2
𝐸
Уд. Энергия связи: 𝐸уд = 𝐴св
Оптика
𝑐 = 3 ∙ 108 м/с
𝑐
𝑐
𝜗= =
𝑛 √𝜀𝜇
Условие максимума при
интерференции
∆𝑙 = 𝑘𝜆
Условие минимума
∆𝑙 = (2𝑘 + 1)
𝜆
2
Постулат Бора: Излучение и
поглощение атомами энергии в
виде эл/м волн происходит при
переходах электронов с одной
стационарной орбиты на другую
Формула дифр. решетки
𝑑𝑠𝑖𝑛𝜑 = 𝑘𝜆
𝑙 1 𝑁
𝑑= ; =
𝑁 𝑑
𝑡
Электроны в атоме движутся по
круговым орбитам.
α-частица состоит из двух
протонов и двух нейтронов.
Не откл-ся маг. и эл. полями
только γ-излучение.
Изотопы одного и того же эл-та
отл-ся кол-вом нейтронов в ядре.
На основе опытов по
рассеиванию α-частиц Резерфорд
предложил ядерную модель
атома.
Термоядерная р-ция – р-ция
слияния ядер водорода с
выделением теплоты.
Атом – это нейтральная система
из положительно заряженного
ядра и электронов.
Естественная радиоактивность –
это самопроизвольное
превращение ядер.
Скорость света в вакууме
наибольшая возможная в
природе скорость.
Прибор для регистрации яд. изл.,
в кот. Прохождение быстрой
заряженной частицы вызывает
появление следа из капель
жидкости в газе, наз-ся камера
Вильсона.
Формула сфер. Зеркала
1 1 1
+ =
𝑑 𝑓 𝐹
Формула плоск. зеркала
𝑑 = −𝑓
Увеличение зеркала
𝐻 𝑓
Г= =
ℎ 𝑑
Относ. Показ. преломления
𝑛2 𝜗1 𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑛2,1 =
=
=
𝑛1 𝜗2 𝑠𝑖𝑛𝛽
𝑐
𝑛=
𝜗
Оптическая сила линзы
1
𝐷 = , [𝐷] = дптр
𝐹
Предмет нах-ся м/у фокусом и
двойным фокусом рассеивающей
линзы. Изображение прямое,
уменьшенное, мнимое.
Если предмет нах-ся в фокусе
линзы, то изоб-ие в собир. линзе
не получится.
Большим импульсом обладают
фотоны излучения синего.
Показатель преломления воды
для красного света = 1,329, а для
фиолетового света = 1,344. В
воде скорость света > для
красных лучей.
Пропускают свет через 2 посл.
расп-ых кристалла турмалина.
При приближении угла м/у осями
кристаллов турмалина к 90° свет
постепенно гасится.
Эл. ток в электролитах
представляет собой
упорядоченное движение + и –
ионов.
В полупроводнике проводимость
обусловлена движением
электронов и дырок. Дырка вакантное место с
недостающим электроном.
Эскалатор метро поднимается со
ϑ=2м/с. Человек, нах-ся на нем,
нах-ся в покое в системе отсчета,
связ-ой с Землей в случае, если
он движется по эскалатору в
противоположную сторону с
ϑ=2м/с.
Магнетизм
⃗⃗ = 𝜇𝜇0 𝐻
⃗⃗, 𝜇0 = 4𝜋 ∙ 10−7
𝐵
⃗⃗ − напр-ть, 𝜇 −маг. прониц.
𝐻
среды
Сила Ампера 𝐹𝐴 = 𝐵𝐼∆𝑙𝑠𝑖𝑛𝛼
Сила Лоренца 𝐹л = 𝑞𝜗𝐵𝑠𝑖𝑛𝛼
𝐹𝐴
𝐹л = ,
𝑁
𝑁 − число заряж. частиц
в проводнике
Электромагн. Индукция
∆Ф𝑚 = 𝐵∆𝑆𝑐𝑜𝑠𝛼
Ф𝑚 = 𝐿𝐼
Закон Фарадея-Ленца
∆Ф𝑚
𝐿∆𝐼
𝜀𝑆 = −
=−
∆𝑡
∆𝑡
Энергия м.п. созд. Током I
𝐿𝐼 2
𝐸𝑚 =
2
Инд-ть кат. С сердечн.
𝜇𝜇0 𝑁 2 𝑆
𝐿=
𝑙
Объемная плотность энергии
𝐸𝑀
𝐵2
𝑤=
=
𝑉
2𝜇𝜇0
Диамагнетики – в-ва, кот.
Ослабляют внешнее м.п. (Cu, Pb,
Zn, H2). 𝜇 < 1
Парамагнетики – в-ва, намаг-ся в
напр. Индукции внеш. Поля (Al,
Pt, O2). 𝜇 > 1
Ферромагнетики – в-ва
способные сильно
намагничиваться в м.п. (Fe, Ni,
кобальт). 𝜇 ≫ 1
Магнитное поле сущ-ет в случае
поворота магн. стрелки вокруг
своей оси, колебаний с зар-го
тела, подв-го на нити,
отклонения проводника с током
от своего первонач. положения.
Гравитационное поле сущ-ет
вокруг всех тел.
Для определения напр-ия силы
Лоренца исп-ся правило левой
руки.
Эл/м индукция - при выдвигании
из катушки постоянного магнита
в ней возникает эл. ток.
При пропускании тока через
вакуум набл-ся только
магнитное д-ие.
Проводник с током внесли в м.п.,
направление кот. совпадает с
направлением тока. Проводник
будет оставаться в исходном
положении.
Сила, д-ая на движ-ся заряж.
частицу со стороны м.п. – это
сила Лоренца.
Электродинамика
Фаза колебаний
𝜑 = (𝜔0 𝑡 + 𝜑0 )
1
𝜔0 =
√𝐿𝐶
𝑇 = 2𝜋√𝐿𝐶
𝐼𝑚
𝑈𝑚
; 𝑈эф =
√2
√2
1
𝑋𝑐 =
; 𝑋𝐿 = 𝜔𝐿
𝜔𝐶
𝐼эф =
Полное сопр. Цепи
𝑍 = √𝑅2 + (𝜔𝐿 −
1 2
)
𝜔𝐶
Скачать