Шпаргалка ЕНТ по физике
advertisement
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
