Законы формулы физики – Физика: основные понятия, формулы, законы. Основные законы физики, которые должен знать человек

Основные законы и формулы физики

                          1АнтиМВХиР  v. 950419

 

 

  2О С Н О В Н Ы Е    Ф О Р М У Л Ы    И    З А К О Н Ы 0     2Ф И З И К И

 

 

 

                                3МЕХАНИКА

 

 

 2Упругие деформации.

 

      1Закон Гука 0:  21 0) при малых деформациях сила упругости пропорциональна

абсолютной деформации и направлена противоположно смещению.

 

     F 4упр 0 = -k 7D 0l

 

     [k] = Н 7/ 0м,  жесткость такого тела, при деформации которого на 1 м

возникает сила упругости, равная 1 Н.

         Коэффициент жесткости численно равен силе упругости, возника-

ющей в теле при единичном смещении.

 

                  22 0) при малых деформациях напряжение  7s 0 прямо пропорци-

онально относительному удлиннению 7 e 0.

 

      7s 0 = E 7e 0,

 

         E - модуль Юнга, численно равен такому механическому нап-

                          ряжению, когда  относительное  удлннение

                          равно 1 (длина тела увеличилась в 2 раза)

                 [E] = Н 7/ 0м 52 0 = Па,

          7s 0 = F 7/ 0S, механическое напряжение

                 [ 7s 0] = Па,

          7e 0 =  7D 0l 7/ 0l, относительное смещение.

 

 2Расширение тел при нагревании.

 

     l = l 40 0(1+ 7b 0t),

 

          7b 0 = 7 D 0l 7/ 0l 40 7D 0t, температурный коэффициент линейного расширения;

                      показывает, на  сколько  меняется длина тела при

                      нагревании на 1 5O

                 [ 7b 0] = К 5-1 0,

         l = l 40 0 +  7D 0l,

         l 40 0 - длина тела при 0 5O 0C.

 

 

 

                    3МОЛЕКУЛЯРНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

 

 

 2Основные положения МКТ.

 

     N 4A 0  7~ 0 6*10 523 0 моль 5-1

 

      7n 0 = N 7/ 0N 4A

 

     Основное уравнение МКТ :  p = F 7/ 0S = 1 7/ 03*m 40 0n 7v 52 4средняя

 

     p = 2 7/ 03*nE 4средняя 0,  E 4средняя 0 = m 40 7v 52 4средняя 7/ 02

.

 2Температура.

 

     pV 7/ 0N = kT

 

         k = 1.38*10 5-23 0 Дж 7/ 0К, постоянная Больцмана

 

     E 4средняя 0 = 3 7/ 02*kT

 

     p = nkT

                                                   7|\\\\\\

     Средняя квадратичная скорость : 7  v 4средняя 0 = 7 ? 0 3kT 7/ 0m 40

 

 2Уравнение состояния идеального газа.

 

     pV = m 7/ 0M*RT

 

         R = 8.31 Дж 7/ 0(моль*К), универсальная газовая постоянная

 

     Уравнение Менделеева-Клапейрона :  p 41 0V 41 7/ 0T 41 0 = p 42 0V 42 7/ 0T 42 0 = const

 

 2Экспериментальные газовые законы.

 

      1Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс) 0:

         для идеального газа данной массы произведение давления на его

         объем постоянно, если температура газа не меняется.

         T = const, pV = const

 

      1Закон Гей-Люссака (изобарный процесс) 0:

         для идеального  газа данной массы отношение объема к абсолют-

         ной температуре постоянно, если давление газа не меняется.

         p = const, V 7/ 0T = const

 

      1Закон Шарля (изохорный процесс) 0:

         для идеального газа данной массы отношение давления  к  абсо-

         лютной температуре постоянно, если объем газа не меняется.

         V = const, p 7/ 0T = const

 

 2Внутренняя энергия 0  2идеального газа.

 

     U = N*E 4средняя полная

 

         N = mN 4A 7/ 0M

 

         E 4средняя полная 0 = ikT 7/ 02

 

     U = mN 4A 7/ 0M*ikT 7/ 02 = imRT 7/ 02M

 

      7D 0U = i 7/ 02*m 7/ 0M*R 7D 0T

 

 2Теплота и работа.

 

      1Работа 0 - это мера превращения энергии в механике.

 

     A = Flcos 7a

 

     В изобарном процессе  A 4изобар 0 = p 7D 0V

.

     Q = cm 7D 0T

 

         c -  1удельная теплоемкость 0 - количество теплоты, которое полу-

             чает  или отдает 1 кг вещества при изменении его темпера-

             туры на 1 К

 

     Q 4п 0 = rm

 

         r -  1удельная теплота парообразования 0  -  количество  теплоты,

             необходимое  для  превращения  при постоянной температуре

             1 кг жидкости в пар

 

     Q 4пл 0 = 7 l 0m

 

          7l 0 -  1удельная теплота 0  1плавления 0 - количество теплоты,  необхо-

             димое  для превращения 1 кг кристаллического вещества при

             температуре плавления в жидкость той же температуры

 

 2Физический смысл универсальной газовой постоянной.

 

     p 7D 0V = m 7/ 0M*R 7D 0T

 

         A 4изобар 0 = m 7/ 0M*R 7D 0T

 

      1Универсальная газовая постоянная 0 численно равна работе,  соверша-

емой 1 молем идеального газа при изобарном нагревании на 1 К.

 

 2Первый закон термодинамики.

 

     Изменение внутренней  энергии  системы  при переходе ее из одного

состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества  тепло-

ты, переданного системе.

 

      7D 0U = A + Q

 

 2Коэффициент полезного действия теплового двигателя.

 

      1КПД теплового двигателя 0 - это отношение работы,  совершаемой дви-

гателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

 

      7h 0 = A 41 7/ 0Q 41 0 = (Q 41 0-Q 42 0) 7/ 0Q 41 0 = 1-Q 42 7/ 0Q 41

 

         Q 41 0 - количество теплоты, полученное от нагревателя,

         Q 42 0 - количество теплоты, отданное холодильнику.

 

      7h 4max 0 = (T 41 0-T 42 0) 7/ 0T 41

 

         T 41 0 - температура нагревателя,

         T 42 0 - температура холодильника.

.

                             3ЭЛЕКТРОСТАТИКА

 

 

 2Электрический заряд.

 

      1Электрический заряд 0 - это свойство тел,  проявляющееся в их  спо-

собности взаимодействовать с внешним электрическим полем.

 

     [q] = Кл = А*с

 

      1Кулон 0 - это заряд, который проходит через поперечное сечение про-

водника при токе 1 А за 1 с.

 

     q 4e 0 = 1.6*10 5-19 0 Кл

 

      1Закон Кулона 0: сила взаимодействия двух точечных неподвижных заря-

женных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей  заря-

дов, обратно  пропорциональна квадрату расстояния между ними и направ-

лена вдоль прямой, соединяющей центры зарядов.

 

     F = Kq 41 0q 42 7/ 0r 52

 

         K = 9*10 59 0 Н*м 52 7/ 0Кл 52

 

     F = q 41 0q 42 7/ 04 7pee 40 0r 52

 

          7e 0 = F 4вакуума 7/ 0F 4диэлектрика 0, относительная диэлектрическая про-

                                    ницаемость,

         7e 40 0 = 8.8*10 5-12 0 Кл 52 7/ 0Н*м 52 0, электрическая постоянная.

 

 2Напряженность электростатического поля.

 

      1Электростатическое поле 0 - особый вид материи, создается неподвиж-

ными электрическими зарядами.  Характерный признак - сила, действующая

на неподвижный заряд.

 

      1Напряженность электростатического  поля 0 - силовая характеристика,

векторная величина,  по величине и по направлению совпадающая с силой,

действующей на единичный положительный точечный заряд.

 

     E = F 7/ 0q

 

         [E] = Н 7/ 0Кл

 

     E = kq 7/ 0r 52 0 = q 7/ 04 7pee 40 0r 52

 

 2Разность потенциалов.

 

     W 4p 0 = qEd, потенциальная энергия заряда в однородном электростати-

               ческом поле

 

      1Потенциал электрического поля 0 - это отношение потенциальной энер-

гии заряда в поле к этому заряду.

 

      7f 0 = W 4p 7/ 0q = Ed

.

     U = A 7/ 0q

 

     [U] = Дж 7/ 0Кл = В

 

      1Вольт 0 - напряжение между двумя такими точками электростатического

поля,  при перемещении между которыми заряда в 1 Кл совершается работа

в 1 Дж.

 

      1Электрон-вольт 0 -  энергия,  которую приобретает электрон,  пройдя

разность потенциалов в 1 В.

 

     1 э.В. = 1.6*10 5-19 0 Дж

 

     E = U 7/ 0d

 

     [E] = В 7/ 0м

 

 2Конденсаторы.

 

     Энергия заряженного конденсатора:  W = q 41 0E 42 0d,

         где  q 41 0 - заряд 1 пластины,

              E 42 0 - напряженность, созданная 2 пластиной,

               d - расстояние (вдоль силовых линий).

 

     W = qEd = qU 7/ 02 = CU 52 7/ 02 = q 52 7/ 02C

 

      1Плотность энергии 0 - это энергия в единице объема.

 

     w = W 7/ 0V = 7 ee 40 0E 52 7/ 02

         где   7e 40 0 - электрическая постоянная.

 

 

 

                           3ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

 

 

      1Электрический ток 0 - это направленное движение заряженных частиц.

 

     I = q 7/ 0t

 

     I = 7 D 0q 7/D 0t = q`

 

      1Сила тока 0 определяется зарядом, проходящим через поперечное сече-

ние проводника за единицу времени.

 

     R = U 7/ 0I

 

     [R] = В 7/ 0А = Ом

 

     1  1Ом 0 - сопротивление такого проводника,  в котором при напряжении

1 В возникает сила тока в 1 А.

 

 2Работа и мощность тока.

 

     Закон Джоуля-Ленца:  Q = I 52 0Rt

 

     Если работа тока превращается только в тепло:  Q = IUt = U 52 0t 7/ 0R

 

     A  4тока полная 0 = IUt

.

 2Зависимость сопротивления от температуры.

     R = 7 r 0l 7/ 0S

 

      7r 0 - удельное сопротивление,

         численно равно  сопротивлению проводника,  имеющего единичную

длину и единичное сечение; зависит только от материала и температуры.

 

     [ 7r 0] = Ом*м

 

         R-R 40 7/ 0R 40 0 = 7 a 0t

 

              7a 0 = R-R 40 7/ 0R 40 0t

 

              7a 0 - температурный коэффициент сопротивления,

                 численно равен относительному изменению сопротивления

                 проводника при нагревании на 1 K.

             [ 7a 0] = K 5-1

 

         R = R 40 0(1+ 7a 0t)

 

          7r  0=  7r 40 0(1+ 7a 0t),   7r 40 0 - удельное сопротивление при 0 5O 0C

 

 

 

                               3МАГНЕТИЗМ

 

 

      1Магнитное поле 0 - особый вид материи, создается движущимися элект-

рическими зарядами или  меняющимся  электрическим  полем.  Характерный

признак - сила, действующая на движущийся заряд.

 

      1Индукция магнитного  поля 0 - силовая характеристика магнитного по-

ля, модуль которой равен отношению максимальной силы,  действующей  со

стороны магнитного поля на прямолинейный участок проводника с током, к

произведению силы тока на активную длину проводника,  а вектор направ-

лен перпендикулярно плоскости, в которой лежит длина проводника и мак-

симальная сила Ампера.

 

     B = F 4Amax 7/ 0Il = [Н] 7/ 0[А][м] = [Тл]

 

    1Тесла 0 - это индукция такого магнитного поля, в котором на проводник

с током 1 А и активной длиной 1 м действует максимальная сила в 1 Н.

 

     F 4A 0 = BIlsin 7a 0,   7a 0 = B^l,

 

     F 4Л 0 = qB 7v 0sin 7a 0, 7  a 0 =  7v 0^B

 

         R = m 7v/ 0qB

 

         T = 2 7p 0m 7/ 0qB

 

         m = qB 52 0R 52 7/ 02U

coolreferat.com

основные понятия, формулы, законы. Основные законы физики, которые должен знать человек

Образование 24 августа 2016

Интересоваться окружающим миром и закономерностями его функционирования и развития природно и правильно. Именно поэтому разумно обращать свое внимание на естественные науки, например, физику, которая объясняет саму сущность формирования и развития Вселенной. Основные физические законы несложно понять. Уже в очень юном возрасте школа знакомит детей с этими принципами.

Для многих начинается эта наука с учебника "Физика (7 класс)". Основные понятия и законы механики и термодинамики открываются перед школьниками, они знакомятся с ядром главных физических закономерностей. Но должно ли знание ограничиваться школьной скамьей? Какие физические законы должен знать каждый человек? Об этом и пойдет речь далее в статье.

Наука физика

Многие нюансы описываемой науки знакомы всем с раннего детства. А связано это с тем, что, в сущности, физика представляет собой одну из областей естествознания. Она повествует о законах природы, действие которых оказывает влияние на жизнь каждого, а во многом даже обеспечивает ее, об особенностях материи, ее структуре и закономерностях движения.

Термин «физика» был впервые зафиксирован Аристотелем еще в четвертом веке до нашей эры. Изначально он являлся синонимом понятия "философия". Ведь обе науки имели единую цель - правильным образом объяснить все механизмы функционирования Вселенной. Но уже в шестнадцатом веке вследствие научной революции физика стала самостоятельной.

Видео по теме

Общий закон

Некоторые основные законы физики применяются в разнообразных отраслях науки. Кроме них существуют такие, которые принято считать общими для всей природы. Речь идет о законе сохранения и превращения энергии.

Он подразумевает, что энергия каждой замкнутой системы при протекании в ней любых явлений непременно сохраняется. Тем не менее она способна трансформироваться в другую форму и эффективно менять свое количественное содержание в различных частях названной системы. В то же время в незамкнутой системе энергия уменьшается при условии увеличения энергии любых тел и полей, которые вступают во взаимодействие с ней.

Помимо приведенного общего принципа, содержит физика основные понятия, формулы, законы, которые необходимы для толкования процессов, происходящих в окружающем мире. Их исследование может стать невероятно увлекательным занятием. Поэтому в этой статье будут рассмотрены основные законы физики кратко, а чтобы разобраться в них глубже, важно уделить им полноценное внимание.

Механика

Открывают юным ученым многие основные законы физики 7-9 классы школы, где более полно изучается такая отрасль науки, как механика. Ее базовые принципы описаны ниже.

  1. Закон относительности Галилея (также его называют механической закономерностью относительности, или базисом классической механики). Суть принципа заключается в том, что в аналогичных условиях механические процессы в любых инерциальных системах отсчета проходят совершенно идентично.
  2. Закон Гука. Его суть в том, что чем большим является воздействие на упругое тело (пружину, стержень, консоль, балку) со стороны, тем большей оказывается его деформация.

Законы Ньютона (представляют собой базис классической механики):

  1. Принцип инерции сообщает, что любое тело способно состоять в покое или двигаться равномерно и прямолинейно только в том случае, если никакие другие тела никаким образом на него не воздействуют, либо же если они каким-либо образом компенсируют действие друг друга. Чтобы изменить скорость движения, на тело необходимо воздействовать с какой-либо силой, и, конечно, результат воздействия одинаковой силы на разные по величине тела будет тоже различаться.
  2. Главная закономерность динамики утверждает, что чем больше равнодействующая сил, которые в текущий момент воздействуют на данное тело, тем больше полученное им ускорение. И, соответственно, чем больше масса тела, тем этот показатель меньше.
  3. Третий закон Ньютона сообщает, что любые два тела всегда взаимодействуют друг с другом по идентичной схеме: их силы имеют одну природу, являются эквивалентными по величине и обязательно имеют противоположное направление вдоль прямой, которая соединяет эти тела.
  4. Принцип относительности утверждает, что все явления, протекающие при одних и тех же условиях в инерциальных системах отсчета, проходят абсолютно идентичным образом.

Термодинамика

Школьный учебник, открывающий ученикам основные законы ("Физика. 7 класс"), знакомит их и с основами термодинамики. Ее принципы мы коротко рассмотрим далее.

Законы термодинамики, являющиеся базовыми в данной отрасли науки, имеют общий характер и не связаны с деталями строения конкретного вещества на уровне атомов. Кстати, эти принципы важны не только для физики, но и для химии, биологии, аэрокосмической техники и т. д.

Например, в названной отрасли существует не поддающееся логическому определению правило, что в замкнутой системе, внешние условия для которой неизменны, со временем устанавливается равновесное состояние. И процессы, продолжающиеся в ней, неизменно компенсируют друг друга.

Еще одно правило термодинамики подтверждает стремление системы, которая состоит из колоссального числа частиц, характеризующихся хаотическим движением, к самостоятельному переходу из менее вероятных для системы состояний в более вероятные.

А закон Гей-Люссака (его также называют газовым законом) утверждает, что для газа определенной массы в условиях стабильного давления результат деления его объема на абсолютную температуру непременно становится величиной постоянной.

Еще одно важное правило этой отрасли - первый закон термодинамики, который также принято называть принципом сохранения и превращения энергии для термодинамической системы. Согласно ему, любое количество теплоты, которое было сообщено системе, будет израсходовано исключительно на метаморфозу ее внутренней энергии и совершение ею работы по отношению к любым действующим внешним силам. Именно эта закономерность и стала базисом для формирования схемы работы тепловых машин.

Другая газовая закономерность - это закон Шарля. Он гласит, что чем больше давление определенной массы идеального газа в условиях сохранения постоянного объема, тем больше его температура.

Электричество

Открывает юным ученым интересные основные законы физики 10 класс школы. В это время изучаются главные принципы природы и закономерности действия электрического тока, а также другие нюансы.

Закон Ампера, например, утверждает, что проводники, соединенные параллельно, по которым течет ток в одинаковом направлении, неизбежно притягиваются, а в случае противоположного направления тока, соответственно, отталкиваются. Порой такое же название используют для физического закона, который определяет силу, действующую в существующем магнитном поле на небольшой участок проводника, в данный момент проводящего ток. Ее так и называют – сила Ампера. Это открытие было сделано ученым в первой половине девятнадцатого века (а именно в 1820 г.).

Закон сохранения заряда является одним из базовых принципов природы. Он гласит, что алгебраическая сумма всех электрических зарядов, возникающих в любой электрически изолированной системе, всегда сохраняется (становится постоянной). Несмотря на это, названный принцип не исключает и возникновения в таких системах новых заряженных частиц в результате протекания некоторых процессов. Тем не менее общий электрический заряд всех новообразованных частиц непременно должен равняться нулю.

Закон Кулона является одним из основных в электростатике. Он выражает принцип силы взаимодействия между неподвижными точечными зарядами и поясняет количественное исчисление расстояния между ними. Закон Кулона позволяет обосновать базовые принципы электродинамики экспериментальным образом. Он гласит, что неподвижные точечные заряды непременно взаимодействуют между собой с силой, которая тем выше, чем больше произведение их величин и, соответственно, тем меньше, чем меньше квадрат расстояния между рассматриваемыми зарядами и диэлектрическая проницаемость среды, в которой и происходит описываемое взаимодействие.

Закон Ома является одним из базовых принципов электричества. Он гласит, что чем больше сила постоянного электрического тока, действующего на определенном участке цепи, тем больше напряжение на ее концах.

"Правилом правой руки" называют принцип, который позволяет определить направление в проводнике тока, движущегося в условиях воздействия магнитного поля определенным образом. Для этого необходимо расположить кисть правой руки так, чтобы линии магнитной индукции образно касались раскрытой ладони, а большой палец вытянуть по направлению движения проводника. В таком случае остальные четыре выпрямленных пальца определят направление движения индукционного тока.

Также этот принцип помогает выяснить точное расположение линий магнитной индукции прямолинейного проводника, проводящего ток в данный момент. Это происходит так: поместите большой палец правой руки таким образом, чтобы он указывал направление тока, а остальными четырьмя пальцами образно обхватите проводник. Расположение этих пальцев и продемонстрирует точное направление линий магнитной индукции.

Принцип электромагнитной индукции представляет собой закономерность, которая объясняет процесс работы трансформаторов, генераторов, электродвигателей. Данный закон состоит в следующем: в замкнутом контуре генерируемая электродвижущая сила индукции тем больше, чем больше скорость изменения магнитного потока.

Оптика

Отрасль "Оптика" также отражает часть школьной программы (основные законы физики: 7-9 классы). Поэтому эти принципы не так сложны для понимания, как может показаться на первый взгляд. Их изучение приносит с собой не просто дополнительные знания, но лучшее понимание окружающей действительности. Основные законы физики, которые можно отнести к области изучения оптики, следующие:

  1. Принцип Гюйнеса. Он представляет собой метод, который позволяет эффективно определить в каждую конкретную долю секунды точное положение фронта волны. Суть его состоит в следующем: все точки, которые оказываются на пути у фронта волны в определенную долю секунды, в сущности, сами по себе становятся источниками сферических волн (вторичных), в то время как размещение фронта волны в ту же долю секунду является идентичным поверхности, которая огибает все сферические волны (вторичные). Данный принцип используется с целью объяснения существующих законов, связанных с преломлением света и его отражением.
  2. Принцип Гюйгенса-Френеля отражает эффективный метод разрешения вопросов, связанных с распространением волн. Он помогать объяснить элементарные задачи, связанные с дифракцией света.
  3. Закон отражения волн. Применяется в равной степени и для отражения в зеркале. Его суть состоит в том, что как ниспадающий луч, так и тот, который был отражен, а также перпендикуляр, построенный из точки падения луча, располагаются в единой плоскости. Важно также помнить, что при этом угол, под которым падает луч, всегда абсолютно равен углу преломления.
  4. Принцип преломления света. Это изменение траектории движения электромагнитной волны (света) в момент движения из одной однородной среды в другую, которая значительно отличается от первой по ряду показателей преломления. Скорость распространения света в них различна.
  5. Закон прямолинейного распространения света. По своей сути он является законом, относящимся к области геометрической оптики, и заключается в следующем: в любой однородной среде (вне зависимости от ее природы) свет распространяется строго прямолинейно, по кратчайшему расстоянию. Данный закон просто и доступно объясняет образование тени.

Атомная и ядерная физика

Основные законы квантовой физики, а также основы атомной и ядерной физики изучаются в старших классах средней школы и высших учебных заведениях.

Так, постулаты Бора представляют собой ряд базовых гипотез, которые стали основой теории. Ее суть состоит в том, что любая атомная система может оставаться устойчивой исключительно в стационарных состояниях. Любое излучение или поглощение энергии атомом непременно происходит с использованием принципа, суть которого следующая: излучение, связанное с транспортацией, становится монохроматическим.

Эти постулаты относятся к стандартной школьной программе, изучающей основные законы физики (11 класс). Их знание является обязательным для выпускника.

Основные законы физики, которые должен знать человек

Некоторые физические принципы, хоть и относятся к одной из отраслей данной науки, тем не менее носят общий характер и должны быть известны всем. Перечислим основные законы физики, которые должен знать человек:

  • Закон Архимеда (относится к областям гидро-, а также аэростатики). Он подразумевает, что на любое тело, которое было погружено в газообразное вещество или в жидкость, действует своего рода выталкивающая сила, которая непременно направлена вертикально вверх. Эта сила всегда численно равна весу вытесненной телом жидкости или газа.
  • Другая формулировка этого закона следующая: тело, погруженное в газ или жидкость, непременно теряет в весе столько же, сколько составила масса жидкости или газа, в который оно было погружено. Этот закон и стал базовым постулатом теории плавания тел.
  • Закон всемирного тяготения (открыт Ньютоном). Его суть состоит в том, что абсолютно все тела неизбежно притягиваются друг к другу с силой, которая тем больше, чем больше произведение масс данных тел и, соответственно, тем меньше, чем меньше квадрат расстояния между ними.

Это и есть 3 основных закона физики, которые должен знать каждый, желающий разобраться в механизме функционирования окружающего мира и особенностях протекания процессов, происходящих в нем. Понять принцип их действия достаточно просто.

Ценность подобных знаний

Основные законы физики обязаны быть в багаже знаний человека, независимо от его возраста и рода деятельности. Они отражают механизм существования всей сегодняшней действительности, и, в сущности, являются единственной константой в непрерывно изменяющемся мире.

Основные законы, понятия физики открывают новые возможности для изучения окружающего мира. Их знание помогает понимать механизм существования Вселенной и движения всех космических тел. Оно превращает нас не в просто соглядатаев ежедневных событий и процессов, а позволяет осознавать их. Когда человек ясно понимает основные законы физики, то есть все происходящие вокруг него процессы, он получает возможность управлять ими наиболее эффективным образом, совершая открытия и делая тем самым свою жизнь более комфортной.

Итоги

Некоторые вынуждены углубленно изучать основные законы физики для ЕГЭ, другие - по роду деятельности, а некоторые - из научного любопытства. Независимо от целей изучения данной науки, пользу полученных знаний трудно переоценить. Нет ничего более удовлетворяющего, чем понимание основных механизмов и закономерностей существования окружающего мира.

Не оставайтесь равнодушными - развивайтесь!

Источник: fb.ru Закон
Что такое прокуратура: понятие, полномочия. Закон "О прокуратуре"

Уже привычную всем систему государственной власти нельзя было бы считать полной без такого контролирующего органа, как прокуратура. Что такое прокуратура? В чем заключаются ее основные функции и полномочия? Что именно...

Закон
Масти на зоне. Зоновские понятия. Тюремные законы

В современном обществе не принято делить людей на какие-либо группы, сословия и касты. Однако это правило не касается мест лишения свободы, где уже на протяжении многих десятилетий существует строгая классификация осу...

Закон
Тюремные понятия и законы: советы бывалых

Мало кто знает, что существует четкое разграничение закона воровского и тюремного. Так, под первым понимается установленный в определенных кругах свод неписаных правил и норм поведения, который является обязательным д...

Закон
Структура и понятие уголовного закона РФ

Одной из ведущих отраслей законодательства в любом государстве является уголовное право. Все его положения систематизированы, кодифицированы и отражены в УК РФ. Далее мы рассмотрим понятие, задачи и принципы уголовног...

Домашний уют
Как повесить люстру на натяжном потолке? Основные нюансы, с которыми требуется ознакомиться

Большое количество люстр на сегодняшний день способно поразить практически любое воображение. Главным ограничением в выборе будет считаться воображение, предпочтения и бюджет. Однако стоит помнить о некоторых нюансах,...

Красота
Основные виды эпиляции: что следует знать

Гладкая кожа без лишних волосков – именно об это мечтает почти каждая женщина. Современная косметология предлагает представительницам прекрасного пола несколько методов эпиляции. С их помощью можно избавиться от...

Новости и общество
7 октября, День Конституции СССР - закона страны, которой больше нет

Конституция – основной закон любого государства, регулирующий права и обязанности граждан страны, определяющий общественный строй, форму управления, символику и прочее. За время существования СССР было принято т...

Новости и общество
Индекс прибыльности: понятие, формула

Индекс прибыльности показывает, насколько тот или иной проект будет прибыльным (относительно), или же сколько денежных средств поступит в процессе проведения данного проекта. При этом учитывается только одна единица в...

Образование
Градиент концентрации: понятие, формула. Транспорт веществ в биологических мембранах

Что такое концентрация? Если говорить в широком смысле, то это соотношение объема вещества и количества растворенных в нем частиц. Данное определение встречается в самых разнообразных отраслях науки, начиная от физики...

Образование
Мгновенная скорость: понятие, формула расчета, рекомендации по нахождению

Скорость в физике означает быстроту перемещения какого-либо объекта (материальной точки) в пространстве. Эта величина бывает разной: линейной, угловой, средней, космической и даже сверхсветовой. В число всех существую...

monateka.com

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ЗАКОНЫ И ФОРМУЛЫ ПО I ЧАСТИ КУРСА ФИЗИКИ



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

 

 

1. Кинематика.

2. Материальная точка.

3. Твердое тело.

4. Система отсчета.

5. Скорость материальной точки при описании движения векторным способом.

6. Ускорение материальной точки при описании движения векторным способом.

7. Скорость при рассмотрении движения материальной точки в декартовых координатах.

8. Ускорение при рассмотрении движения материальной точки в декартовых координатах.

9. Прямая задача кинематики.

10. Обратная задача кинематики.

11. Вычисление скорости в «естественных» координатах.

12. Вычисление ускорения в «естественных» координатах.

13. Скорость и ускорение, выраженные через линейные величины при движении материальной точки по окружности.

14. Скорость и ускорение, выраженные через угловые величины при движении материальной точки по окружности.

15. Угловая скорость и угловое ускорение.

16. Центростремительное ускорение.

17. Динамика.

18. I закон Ньютона.

19. Принцип относительности Галилея.

20. Неинерциальные системы отсчета.

21. II закон Ньютона.

22. Принцип детерминизма.

23. Уравнение движения материальной точки.

24. Замкнутая (изолированная) система частиц.

25. Понятие массы.

26. Аддитивность массы.

27. III закон Ньютона.

28. Принцип суперпозиции (принцип наложения).

29. Понятие силы.

30. Силы взаимодействия.

31. Силы инерции.

32. Импульс частицы.

33. Теорема об изменении импульса частицы.

34. Импульс силы.

35. Теорема об изменении импульса системы частиц.

36. Закон сохранения импульса.

37. Центр масс системы частиц.

38. Импульс системы частиц.

39. Уравнение движения центра масс системы частиц.

40. Реактивное движение.

41. Уравнение Мещерского.

42. Формула Циолковского.

43. Работа силы.

44. Мощность силы.

45. Консервативное силовое поле.

46. Потенциальная энергия частицы в поле консервативных сил.

47. Расчет силового поля по известной потенциальной энергии частицы.

48. Эквипотенциальная поверхность.

49. Силовые линии поля.

50. Закон всемирного тяготения.

51. Кинетическая энергия частицы.

52. Теорема об изменении кинетической энергии частицы.

53. Полная механическая энергия частицы.

54. Теорема об изменении полной механической энергии частицы.

55. Закон сохранения полной механической энергии частицы.

56. Теорема об изменении кинетической энергии системы частиц.

57. Теорема об изменении кинетической энергии твердого тела.

58. Теорема Кенига.

59. Полная механическая энергия твердого тела в однородном гравитационном поле.

60. Теорема об изменении полной механической энергии твердого тела в однородном гравитационном поле.

61. Закон сохранения полной механической энергии твердого тела в однородном гравитационном поле.

62. Момент импульса частицы относительно точки.

63. Момент силы частицы относительно точки.

64. Уравнение моментов относительно движущегося начала (для одной частицы).

65. Уравнение моментов относительно движущегося начала (для системы частиц).

66. Уравнение моментов относительно неподвижного начала (для одной частицы).

67. Уравнение моментов относительно неподвижного начала (для системы частиц).

68. Импульс момента силы.

69. Момент импульса частицы относительно неподвижной оси.

70. Уравнение моментов относительно неподвижной оси (для одной частицы).


71. Уравнение моментов относительно неподвижной оси (для системы частиц).

72. Закон сохранения момента импульса.

73. Угловая скорость твердого тела.

74. Угловое ускорение твердого тела.

75. Формула Эйлера.

76. Ускорение частиц твердого тела при его вращательном движении.

77. Момент инерции твердого тела относительно оси.

78. Уравнение вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси (основное уравнение динамики вращательного движения).

79. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела.

80. Теорема об изменении кинетической энергии вращающегося твердого тела.

81. Теорема Гюйгенса-Штейнера.

82. Закон сохранения момента импульса для вращающегося твердого тела.

83. Физический маятник.

84. Период колебаний физического маятника.

85. Приведенная длина физического маятника.

86. Сопряженные (взаимные) точки физического маятника.

87. Теорема Гюйгенса.

88. Математический маятник.

89. Инерциальные системы отсчета.

90. Теорема Кориолиса.

91. Колебания.

92. Свободные (собственные) колебания.

93. Гармонические колебания.

94. Уравнение гармонического колебания.

95. Период колебания.

96. Частота колебания.

97. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.

98. Кинетическая энергия материальной точки, совершающей прямолинейные гармонические колебания.

99. Потенциальная энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания под действием упругой силы.

100. Полная энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания.

101. Гармонический осциллятор.

102. Биения.

103. Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний.

104. Решение дифференциального уравнения свободных затухающих колебаний.

105. Амплитуда затухающих колебаний.

106. Время релаксации.

107. Период затухающих колебаний.

108. Декремент затухания.

109. Логарифмический декремент затухания.

110. Добротность.

111. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний.

112. Решение дифференциального уравнения вынужденных колебаний.

113. Резонанс.

114. Предмет термодинамики и молекулярной физики.

115. Термодинамическое равновесие.

116. Температура.

117. Термометры.

118. Общее начало термодинамики.

119. Идеальный газ.

120. Уравнение состояния идеального газа.

121. Универсальная газовая постоянная.

122. Число Авогадро.

123. Закон Авогадро.

124. Следствие закона Авогадро.

125. Молярный объем.

126. Число Лошмидта.

127. Закон Дальтона.

128. Закон Бойля-Мариотта.

129. Закон Гей-Люссака.

130. Изохорический процесс.

131. Уравнение состояния в общем виде.

132. Квазиравновесный процесс.

133. Макроскопическая работа.

134. Круговой процесс.

135. Внутренняя энергия.

136. Теплообмен.

137. Количество теплоты.

138. Первое начало термодинамики.

139. Первое начало термодинамики для квазиравновесных процессов.

140. Адиабатическая оболочка.

141. Энтальпия.

142. Функция состояния.

143. Теплоемкость.

144. Удельная теплоемкость.

145. Молярная теплоемкость.

146. Теплоемкость при постоянном объеме.

147. Теплоемкость при постоянном давлении.

148. Закон Джоуля.

149. Уравнение Майера.

150. Адиабатический процесс.

151. Уравнение Пуассона.

152. Показатель адиабаты.

153. Политропический процесс.

154. Уравнение политропического процесса.

155. Показатель политропы.

156. Скорость звука.

157. Идеальная жидкость.

158. Уравнение Бернулли.

159. Удельная энтальпия.

160. Нагреватель.

161. Холодильник.

162. Второе начало термодинамики. Формулировка Томсона.

163. Второе начало термодинамики. Формулировка Клаузиуса.

164. КПД тепловой машины.

165. Обратимый процесс.

166. Цикл Карно.

167. I теорема Карно.

168. Коэффициент полезного действия цикла Карно для идеального газа.

169. Неравенство Клаузиуса.

170. II теорема Карно.

171. Равенство Клаузиуса.

172. Приведенное количество теплоты.

173. Энтропия.

174. Закон возрастания энтропии.

175. Третье начало термодинамики. Принцип Нернста.

176. Абсолютная энтропия.

177. Реальные газы.

178. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

179. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса.

180. Основные положения молекулярно-кинетической теории.

181. Давление газа.

182. Температура газа.

183. Теорема о равномерном распределении кинетической энергии по степеням свободы.

184. Броуновское движение.

185. Формула Стокса.

186. Формула Эйнштейна для смещения броуновской частицы в пространстве.

187. Распределение молекул по скоростям. Распределение Максвелла.

188. Наиболее вероятная скорость молекул.

189. Средняя арифметическая скорость молекул.

190. Средняя квадратичная скорость молекул.

191. Распределение Максвелла по кинетической энергии.

192. Распределение молекул по координатам. Распределение Больцмана.

193. Распределение Максвелла-Больцмана.

194. Границы применимости классических распределений. Соотношения неопределенностей Гейзенберга.

195. Квантовая статистика. Распределения Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна.


megapredmet.ru

Физика: основные понятия, формулы, законы. Основные законы физики, которые должен знать человек

Интересоваться окружающим миром и закономерностями его функционирования и развития природно и правильно. Именно поэтому разумно обращать свое внимание на естественные науки, например, физику, которая объясняет саму сущность формирования и развития Вселенной. Основные физические законы несложно понять. Уже в очень юном возрасте школа знакомит детей с этими принципами.

Для многих начинается эта наука с учебника "Физика (7 класс)". Основные понятия и законы механики и термодинамики открываются перед школьниками, они знакомятся с ядром главных физических закономерностей. Но должно ли знание ограничиваться школьной скамьей? Какие физические законы должен знать каждый человек? Об этом и пойдет речь далее в статье.

Наука физика

Многие нюансы описываемой науки знакомы всем с раннего детства. А связано это с тем, что, в сущности, физика представляет собой одну из областей естествознания. Она повествует о законах природы, действие которых оказывает влияние на жизнь каждого, а во многом даже обеспечивает ее, об особенностях материи, ее структуре и закономерностях движения.

Термин «физика» был впервые зафиксирован Аристотелем еще в четвертом веке до нашей эры. Изначально он являлся синонимом понятия "философия". Ведь обе науки имели единую цель - правильным образом объяснить все механизмы функционирования Вселенной. Но уже в шестнадцатом веке вследствие научной революции физика стала самостоятельной.

Общий закон

Некоторые основные законы физики применяются в разнообразных отраслях науки. Кроме них существуют такие, которые принято считать общими для всей природы. Речь идет о законе сохранения и превращения энергии.

Он подразумевает, что энергия каждой замкнутой системы при протекании в ней любых явлений непременно сохраняется. Тем не менее она способна трансформироваться в другую форму и эффективно менять свое количественное содержание в различных частях названной системы. В то же время в незамкнутой системе энергия уменьшается при условии увеличения энергии любых тел и полей, которые вступают во взаимодействие с ней.

Помимо приведенного общего принципа, содержит физика основные понятия, формулы, законы, которые необходимы для толкования процессов, происходящих в окружающем мире. Их исследование может стать невероятно увлекательным занятием. Поэтому в этой статье будут рассмотрены основные законы физики кратко, а чтобы разобраться в них глубже, важно уделить им полноценное внимание.

Механика

Открывают юным ученым многие основные законы физики 7-9 классы школы, где более полно изучается такая отрасль науки, как механика. Ее базовые принципы описаны ниже.

  1. Закон относительности Галилея (также его называют механической закономерностью относительности, или базисом классической механики). Суть принципа заключается в том, что в аналогичных условиях механические процессы в любых инерциальных системах отсчета проходят совершенно идентично.
  2. Закон Гука. Его суть в том, что чем большим является воздействие на упругое тело (пружину, стержень, консоль, балку) со стороны, тем большей оказывается его деформация.

Законы Ньютона (представляют собой базис классической механики):

  1. Принцип инерции сообщает, что любое тело способно состоять в покое или двигаться равномерно и прямолинейно только в том случае, если никакие другие тела никаким образом на него не воздействуют, либо же если они каким-либо образом компенсируют действие друг друга. Чтобы изменить скорость движения, на тело необходимо воздействовать с какой-либо силой, и, конечно, результат воздействия одинаковой силы на разные по величине тела будет тоже различаться.
  2. Главная закономерность динамики утверждает, что чем больше равнодействующая сил, которые в текущий момент воздействуют на данное тело, тем больше полученное им ускорение. И, соответственно, чем больше масса тела, тем этот показатель меньше.
  3. Третий закон Ньютона сообщает, что любые два тела всегда взаимодействуют друг с другом по идентичной схеме: их силы имеют одну природу, являются эквивалентными по величине и обязательно имеют противоположное направление вдоль прямой, которая соединяет эти тела.
  4. Принцип относительности утверждает, что все явления, протекающие при одних и тех же условиях в инерциальных системах отсчета, проходят абсолютно идентичным образом.

Термодинамика

Школьный учебник, открывающий ученикам основные законы ("Физика. 7 класс"), знакомит их и с основами термодинамики. Ее принципы мы коротко рассмотрим далее.

Законы термодинамики, являющиеся базовыми в данной отрасли науки, имеют общий характер и не связаны с деталями строения конкретного вещества на уровне атомов. Кстати, эти принципы важны не только для физики, но и для химии, биологии, аэрокосмической техники и т. д.

Например, в названной отрасли существует не поддающееся логическому определению правило, что в замкнутой системе, внешние условия для которой неизменны, со временем устанавливается равновесное состояние. И процессы, продолжающиеся в ней, неизменно компенсируют друг друга.

Еще одно правило термодинамики подтверждает стремление системы, которая состоит из колоссального числа частиц, характеризующихся хаотическим движением, к самостоятельному переходу из менее вероятных для системы состояний в более вероятные.

А закон Гей-Люссака (его также называют газовым законом) утверждает, что для газа определенной массы в условиях стабильного давления результат деления его объема на абсолютную температуру непременно становится величиной постоянной.

Еще одно важное правило этой отрасли - первый закон термодинамики, который также принято называть принципом сохранения и превращения энергии для термодинамической системы. Согласно ему, любое количество теплоты, которое было сообщено системе, будет израсходовано исключительно на метаморфозу ее внутренней энергии и совершение ею работы по отношению к любым действующим внешним силам. Именно эта закономерность и стала базисом для формирования схемы работы тепловых машин.

Другая газовая закономерность - это закон Шарля. Он гласит, что чем больше давление определенной массы идеального газа в условиях сохранения постоянного объема, тем больше его температура.

Электричество

Открывает юным ученым интересные основные законы физики 10 класс школы. В это время изучаются главные принципы природы и закономерности действия электрического тока, а также другие нюансы.

Закон Ампера, например, утверждает, что проводники, соединенные параллельно, по которым течет ток в одинаковом направлении, неизбежно притягиваются, а в случае противоположного направления тока, соответственно, отталкиваются. Порой такое же название используют для физического закона, который определяет силу, действующую в существующем магнитном поле на небольшой участок проводника, в данный момент проводящего ток. Ее так и называют – сила Ампера. Это открытие было сделано ученым в первой половине девятнадцатого века (а именно в 1820 г.).

Закон сохранения заряда является одним из базовых принципов природы. Он гласит, что алгебраическая сумма всех электрических зарядов, возникающих в любой электрически изолированной системе, всегда сохраняется (становится постоянной). Несмотря на это, названный принцип не исключает и возникновения в таких системах новых заряженных частиц в результате протекания некоторых процессов. Тем не менее общий электрический заряд всех новообразованных частиц непременно должен равняться нулю.

Закон Кулона является одним из основных в электростатике. Он выражает принцип силы взаимодействия между неподвижными точечными зарядами и поясняет количественное исчисление расстояния между ними. Закон Кулона позволяет обосновать базовые принципы электродинамики экспериментальным образом. Он гласит, что неподвижные точечные заряды непременно взаимодействуют между собой с силой, которая тем выше, чем больше произведение их величин и, соответственно, тем меньше, чем меньше квадрат расстояния между рассматриваемыми зарядами и диэлектрическая проницаемость среды, в которой и происходит описываемое взаимодействие.

Закон Ома является одним из базовых принципов электричества. Он гласит, что чем больше сила постоянного электрического тока, действующего на определенном участке цепи, тем больше напряжение на ее концах.

"Правилом правой руки" называют принцип, который позволяет определить направление в проводнике тока, движущегося в условиях воздействия магнитного поля определенным образом. Для этого необходимо расположить кисть правой руки так, чтобы линии магнитной индукции образно касались раскрытой ладони, а большой палец вытянуть по направлению движения проводника. В таком случае остальные четыре выпрямленных пальца определят направление движения индукционного тока.

Также этот принцип помогает выяснить точное расположение линий магнитной индукции прямолинейного проводника, проводящего ток в данный момент. Это происходит так: поместите большой палец правой руки таким образом, чтобы он указывал направление тока, а остальными четырьмя пальцами образно обхватите проводник. Расположение этих пальцев и продемонстрирует точное направление линий магнитной индукции.

Принцип электромагнитной индукции представляет собой закономерность, которая объясняет процесс работы трансформаторов, генераторов, электродвигателей. Данный закон состоит в следующем: в замкнутом контуре генерируемая электродвижущая сила индукции тем больше, чем больше скорость изменения магнитного потока.

Оптика

Отрасль "Оптика" также отражает часть школьной программы (основные законы физики: 7-9 классы). Поэтому эти принципы
не так сложны для понимания, как может показаться на первый взгляд. Их изучение приносит с собой не просто дополнительные знания, но лучшее понимание окружающей действительности. Основные законы физики, которые можно отнести к области изучения оптики, следующие:

  1. Принцип Гюйнеса. Он представляет собой метод, который позволяет эффективно определить в каждую конкретную долю секунды точное положение фронта волны. Суть его состоит в следующем: все точки, которые оказываются на пути у фронта волны в определенную долю секунды, в сущности, сами по себе становятся источниками сферических волн (вторичных), в то время как размещение фронта волны в ту же долю секунду является идентичным поверхности, которая огибает все сферические волны (вторичные). Данный принцип используется с целью объяснения существующих законов, связанных с преломлением света и его отражением.
  2. Принцип Гюйгенса-Френеля отражает эффективный метод разрешения вопросов, связанных с распространением волн. Он помогать объяснить элементарные задачи, связанные с дифракцией света.
  3. Закон отражения волн. Применяется в равной степени и для отражения в зеркале. Его суть состоит в том, что как ниспадающий луч, так и тот, который был отражен, а также перпендикуляр, построенный из точки падения луча, располагаются в единой плоскости. Важно также помнить, что при этом угол, под которым падает луч, всегда абсолютно равен углу преломления.
  4. Принцип преломления света. Это изменение траектории движения электромагнитной волны (света) в момент движения из одной однородной среды в другую, которая значительно отличается от первой по ряду показателей преломления. Скорость распространения света в них различна.
  5. Закон прямолинейного распространения света. По своей сути он является законом, относящимся к области геометрической оптики, и заключается в следующем: в любой однородной среде (вне зависимости от ее природы) свет распространяется строго прямолинейно, по кратчайшему расстоянию. Данный закон просто и доступно объясняет образование тени.

Атомная и ядерная физика

Основные законы квантовой физики, а также основы атомной и ядерной физики изучаются в старших классах средней школы и высших учебных заведениях.

Так, постулаты Бора представляют собой ряд базовых гипотез, которые стали основой теории. Ее суть состоит в том, что любая атомная система может оставаться устойчивой исключительно в стационарных состояниях. Любое излучение или поглощение энергии атомом непременно происходит с использованием принципа, суть которого следующая: излучение, связанное с транспортацией, становится монохроматическим.

Эти постулаты относятся к стандартной школьной программе, изучающей основные законы физики (11 класс). Их знание является обязательным для выпускника.

Основные законы физики, которые должен знать человек

Некоторые физические принципы, хоть и относятся к одной из отраслей данной науки, тем не менее носят общий характер и должны быть известны всем. Перечислим основные законы физики, которые должен знать человек:

  • Закон Архимеда (относится к областям гидро-, а также аэростатики). Он подразумевает, что на любое тело, которое было погружено в газообразное вещество или в жидкость, действует своего рода выталкивающая сила, которая непременно направлена вертикально вверх. Эта сила всегда численно равна весу вытесненной телом жидкости или газа.
  • Другая формулировка этого закона следующая: тело, погруженное в газ или жидкость, непременно теряет в весе столько же, сколько составила масса жидкости или газа, в который оно было погружено. Этот закон и стал базовым постулатом теории плавания тел.
  • Закон всемирного тяготения (открыт Ньютоном). Его суть состоит в том, что абсолютно все тела неизбежно притягиваются друг к другу с силой, которая тем больше, чем больше произведение масс данных тел и, соответственно, тем меньше, чем меньше квадрат расстояния между ними.

Это и есть 3 основных закона физики, которые должен знать каждый, желающий разобраться в механизме функционирования окружающего мира и особенностях протекания процессов, происходящих в нем. Понять принцип их действия достаточно просто.

Ценность подобных знаний

Основные законы физики обязаны быть в багаже знаний человека, независимо от его возраста и рода деятельности. Они отражают механизм существова
ния всей сегодняшней действительности, и, в сущности, являются единственной константой в непрерывно изменяющемся мире.

Основные законы, понятия физики открывают новые возможности для изучения окружающего мира. Их знание помогает понимать механизм существования Вселенной и движения всех космических тел. Оно превращает нас не в просто соглядатаев ежедневных событий и процессов, а позволяет осознавать их. Когда человек ясно понимает основные законы физики, то есть все происходящие вокруг него процессы, он получает возможность управлять ими наиболее эффективным образом, совершая открытия и делая тем самым свою жизнь более комфортной.

Итоги

Некоторые вынуждены углубленно изучать основные законы физики для ЕГЭ, другие - по роду деятельности, а некоторые - из научного любопытства. Независимо от целей изучения данной науки, пользу полученных знаний трудно переоценить. Нет ничего более удовлетворяющего, чем понимание основных механизмов и закономерностей существования окружающего мира.

Не оставайтесь равнодушными - развивайтесь!

4u-pro.ru

Основные законы и формулы физики

                          1АнтиМВХиР  v. 950419

 

 

  2О С Н О В Н Ы Е    Ф О Р М У Л Ы    И    З А К О Н Ы 0     2Ф И З И К И

 

 

 

                                3МЕХАНИКА

 

 

 2Упругие деформации.

 

      1Закон Гука 0:  21 0) при малых деформациях сила упругости пропорциональна

абсолютной деформации и направлена противоположно смещению.

 

     F 4упр 0 = -k 7D 0l

 

     [k] = Н 7/ 0м,  жесткость такого тела, при деформации которого на 1 м

возникает сила упругости, равная 1 Н.

         Коэффициент жесткости численно равен силе упругости, возника-

ющей в теле при единичном смещении.

 

                  22 0) при малых деформациях напряжение  7s 0 прямо пропорци-

онально относительному удлиннению 7 e 0.

 

      7s 0 = E 7e 0,

 

         E - модуль Юнга, численно равен такому механическому нап-

                          ряжению, когда  относительное  удлннение

                          равно 1 (длина тела увеличилась в 2 раза)

                 [E] = Н 7/ 0м 52 0 = Па,

          7s 0 = F 7/ 0S, механическое напряжение

                 [ 7s 0] = Па,

          7e 0 =  7D 0l 7/ 0l, относительное смещение.

 

 2Расширение тел при нагревании.

 

     l = l 40 0(1+ 7b 0t),

 

          7b 0 = 7 D 0l 7/ 0l 40 7D 0t, температурный коэффициент линейного расширения;

                      показывает, на  сколько  меняется длина тела при

                      нагревании на 1 5O

                 [ 7b 0] = К 5-1 0,

         l = l 40 0 +  7D 0l,

         l 40 0 - длина тела при 0 5O 0C.

 

 

 

                    3МОЛЕКУЛЯРНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

 

 

 2Основные положения МКТ.

 

     N 4A 0  7~ 0 6*10 523 0 моль 5-1

 

      7n 0 = N 7/ 0N 4A

 

     Основное уравнение МКТ :  p = F 7/ 0S = 1 7/ 03*m 40 0n 7v 52 4средняя

 

     p = 2 7/ 03*nE 4средняя 0,  E 4средняя 0 = m 40 7v 52 4средняя 7/ 02

.

 2Температура.

 

     pV 7/ 0N = kT

 

         k = 1.38*10 5-23 0 Дж 7/ 0К, постоянная Больцмана

 

     E 4средняя 0 = 3 7/ 02*kT

 

     p = nkT

                                                   7|\\\\\\

     Средняя квадратичная скорость : 7  v 4средняя 0 = 7 ? 0 3kT 7/ 0m 40

 

 2Уравнение состояния идеального газа.

 

     pV = m 7/ 0M*RT

 

         R = 8.31 Дж 7/ 0(моль*К), универсальная газовая постоянная

 

     Уравнение Менделеева-Клапейрона :  p 41 0V 41 7/ 0T 41 0 = p 42 0V 42 7/ 0T 42 0 = const

 

 2Экспериментальные газовые законы.

 

      1Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс) 0:

         для идеального газа данной массы произведение давления на его

         объем постоянно, если температура газа не меняется.

         T = const, pV = const

 

      1Закон Гей-Люссака (изобарный процесс) 0:

         для идеального  газа данной массы отношение объема к абсолют-

         ной температуре постоянно, если давление газа не меняется.

         p = const, V 7/ 0T = const

 

      1Закон Шарля (изохорный процесс) 0:

         для идеального газа данной массы отношение давления  к  абсо-

         лютной температуре постоянно, если объем газа не меняется.

         V = const, p 7/ 0T = const

 

 2Внутренняя энергия 0  2идеального газа.

 

     U = N*E 4средняя полная

 

         N = mN 4A 7/ 0M

 

         E 4средняя полная 0 = ikT 7/ 02

 

     U = mN 4A 7/ 0M*ikT 7/ 02 = imRT 7/ 02M

 

      7D 0U = i 7/ 02*m 7/ 0M*R 7D 0T

 

 2Теплота и работа.

 

      1Работа 0 - это мера превращения энергии в механике.

 

     A = Flcos 7a

 

     В изобарном процессе  A 4изобар 0 = p 7D 0V

.

     Q = cm 7D 0T

 

         c -  1удельная теплоемкость 0 - количество теплоты, которое полу-

             чает  или отдает 1 кг вещества при изменении его темпера-

             туры на 1 К

 

     Q 4п 0 = rm

 

         r -  1удельная теплота парообразования 0  -  количество  теплоты,

             необходимое  для  превращения  при постоянной температуре

             1 кг жидкости в пар

 

     Q 4пл 0 = 7 l 0m

 

          7l 0 -  1удельная теплота 0  1плавления 0 - количество теплоты,  необхо-

             димое  для превращения 1 кг кристаллического вещества при

             температуре плавления в жидкость той же температуры

 

 2Физический смысл универсальной газовой постоянной.

 

     p 7D 0V = m 7/ 0M*R 7D 0T

 

         A 4изобар 0 = m 7/ 0M*R 7D 0T

 

      1Универсальная газовая постоянная 0 численно равна работе,  соверша-

емой 1 молем идеального газа при изобарном нагревании на 1 К.

 

 2Первый закон термодинамики.

 

     Изменение внутренней  энергии  системы  при переходе ее из одного

состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества  тепло-

ты, переданного системе.

 

      7D 0U = A + Q

 

 2Коэффициент полезного действия теплового двигателя.

 

      1КПД теплового двигателя 0 - это отношение работы,  совершаемой дви-

гателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

 

      7h 0 = A 41 7/ 0Q 41 0 = (Q 41 0-Q 42 0) 7/ 0Q 41 0 = 1-Q 42 7/ 0Q 41

 

         Q 41 0 - количество теплоты, полученное от нагревателя,

         Q 42 0 - количество теплоты, отданное холодильнику.

 

      7h 4max 0 = (T 41 0-T 42 0) 7/ 0T 41

 

         T 41 0 - температура нагревателя,

         T 42 0 - температура холодильника.

.

                             3ЭЛЕКТРОСТАТИКА

 

 

 2Электрический заряд.

 

      1Электрический заряд 0 - это свойство тел,  проявляющееся в их  спо-

собности взаимодействовать с внешним электрическим полем.

 

     [q] = Кл = А*с

 

      1Кулон 0 - это заряд, который проходит через поперечное сечение про-

водника при токе 1 А за 1 с.

 

     q 4e 0 = 1.6*10 5-19 0 Кл

 

      1Закон Кулона 0: сила взаимодействия двух точечных неподвижных заря-

женных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей  заря-

дов, обратно  пропорциональна квадрату расстояния между ними и направ-

лена вдоль прямой, соединяющей центры зарядов.

 

     F = Kq 41 0q 42 7/ 0r 52

 

         K = 9*10 59 0 Н*м 52 7/ 0Кл 52

 

     F = q 41 0q 42 7/ 04 7pee 40 0r 52

 

          7e 0 = F 4вакуума 7/ 0F 4диэлектрика 0, относительная диэлектрическая про-

                                    ницаемость,

         7e 40 0 = 8.8*10 5-12 0 Кл 52 7/ 0Н*м 52 0, электрическая постоянная.

 

 2Напряженность электростатического поля.

 

      1Электростатическое поле 0 - особый вид материи, создается неподвиж-

ными электрическими зарядами.  Характерный признак - сила, действующая

на неподвижный заряд.

 

      1Напряженность электростатического  поля 0 - силовая характеристика,

векторная величина,  по величине и по направлению совпадающая с силой,

действующей на единичный положительный точечный заряд.

 

     E = F 7/ 0q

 

         [E] = Н 7/ 0Кл

 

     E = kq 7/ 0r 52 0 = q 7/ 04 7pee 40 0r 52

 

 2Разность потенциалов.

 

     W 4p 0 = qEd, потенциальная энергия заряда в однородном электростати-

               ческом поле

 

      1Потенциал электрического поля 0 - это отношение потенциальной энер-

гии заряда в поле к этому заряду.

 

      7f 0 = W 4p 7/ 0q = Ed

.

     U = A 7/ 0q

 

     [U] = Дж 7/ 0Кл = В

 

      1Вольт 0 - напряжение между двумя такими точками электростатического

поля,  при перемещении между которыми заряда в 1 Кл совершается работа

в 1 Дж.

 

      1Электрон-вольт 0 -  энергия,  которую приобретает электрон,  пройдя

разность потенциалов в 1 В.

 

     1 э.В. = 1.6*10 5-19 0 Дж

 

     E = U 7/ 0d

 

     [E] = В 7/ 0м

 

 2Конденсаторы.

 

     Энергия заряженного конденсатора:  W = q 41 0E 42 0d,

         где  q 41 0 - заряд 1 пластины,

              E 42 0 - напряженность, созданная 2 пластиной,

               d - расстояние (вдоль силовых линий).

 

     W = qEd = qU 7/ 02 = CU 52 7/ 02 = q 52 7/ 02C

 

      1Плотность энергии 0 - это энергия в единице объема.

 

     w = W 7/ 0V = 7 ee 40 0E 52 7/ 02

         где   7e 40 0 - электрическая постоянная.

 

 

 

                           3ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

 

 

      1Электрический ток 0 - это направленное движение заряженных частиц.

 

     I = q 7/ 0t

 

     I = 7 D 0q 7/D 0t = q`

 

      1Сила тока 0 определяется зарядом, проходящим через поперечное сече-

ние проводника за единицу времени.

 

     R = U 7/ 0I

 

     [R] = В 7/ 0А = Ом

 

     1  1Ом 0 - сопротивление такого проводника,  в котором при напряжении

1 В возникает сила тока в 1 А.

 

 2Работа и мощность тока.

 

     Закон Джоуля-Ленца:  Q = I 52 0Rt

 

     Если работа тока превращается только в тепло:  Q = IUt = U 52 0t 7/ 0R

 

     A  4тока полная 0 = IUt

.

 2Зависимость сопротивления от температуры.

     R = 7 r 0l 7/ 0S

 

      7r 0 - удельное сопротивление,

         численно равно  сопротивлению проводника,  имеющего единичную

длину и единичное сечение; зависит только от материала и температуры.

 

     [ 7r 0] = Ом*м

 

         R-R 40 7/ 0R 40 0 = 7 a 0t

 

              7a 0 = R-R 40 7/ 0R 40 0t

 

              7a 0 - температурный коэффициент сопротивления,

                 численно равен относительному изменению сопротивления

                 проводника при нагревании на 1 K.

             [ 7a 0] = K 5-1

 

         R = R 40 0(1+ 7a 0t)

 

          7r  0=  7r 40 0(1+ 7a 0t),   7r 40 0 - удельное сопротивление при 0 5O 0C

 

 

 

                               3МАГНЕТИЗМ

 

 

      1Магнитное поле 0 - особый вид материи, создается движущимися элект-

рическими зарядами или  меняющимся  электрическим  полем.  Характерный

признак - сила, действующая на движущийся заряд.

 

      1Индукция магнитного  поля 0 - силовая характеристика магнитного по-

ля, модуль которой равен отношению максимальной силы,  действующей  со

стороны магнитного поля на прямолинейный участок проводника с током, к

произведению силы тока на активную длину проводника,  а вектор направ-

лен перпендикулярно плоскости, в которой лежит длина проводника и мак-

симальная сила Ампера.

 

     B = F 4Amax 7/ 0Il = [Н] 7/ 0[А][м] = [Тл]

 

    1Тесла 0 - это индукция такого магнитного поля, в котором на проводник

с током 1 А и активной длиной 1 м действует максимальная сила в 1 Н.

 

     F 4A 0 = BIlsin 7a 0,   7a 0 = B^l,

 

     F 4Л 0 = qB 7v 0sin 7a 0, 7  a 0 =  7v 0^B

 

         R = m 7v/ 0qB

 

         T = 2 7p 0m 7/ 0qB

 

         m = qB 52 0R 52 7/ 02U

baza-referat.ru

Законы и формулы физики. DjVu

      Предисловие
      Основная цель справочника состоит в том, чтобы дать в краткой форме по возможности полное представление о современной физике и ее законах. Физика — экспериментальная наука. В основу ее законов положены опытные факты. Сами законы формулируются в виде количественных еоотношений между наблюдаемыми на опыте физическими величинами. Языком физики является математика. Поэтому законы физики записываются в форме математических выражений. Это позволяет не только придать им более совершенную по сравнению со словесной форму, но и, что более важно, используя правила обращения с математическими величинами, получить многочисленные следствия законов, допускающие опытную проверку. Опытной проверкой следствий известных законов и поиском новых фактов занимается экспериментальная физика, формулировкой законов природы, объяснением известных эффектов на основе этих законов и предсказанием новых явлений — теоретическая физика. Эти две области физики тесно взаимосвязаны, что служит источником развития каждой из них.
      Физика изучает наиболее общие и фундаментальные закономерности явлений природы и законы движения. Без знания этих законов нельзя получить правильное представление о более сложных явлениях и формах движения материи, изучаемых другими естественными науками. Физика является естественнонаучной основой таких наук, как химия, биология, астрономия, геология. Основополагающую роль играет физика в развитии техники. Открытие новых физических явлений приводит к созданию принципиально новых приборов, машин и технологий, определяющих научно-технический прогресс.
      Кроме утилитарного физика имеет огромное общенаучное значение как одна из областей интеллектуальной деятельности человека. Развиваясь и обогащаясь, она постоянно видоизменяет, дополняя и углубляя, представления о природе вещей, явлениях и причинных связях окружающего мира. Ее теоретические концепции приобретают со временем общефилософское значение.
      Таким образом, знания по физике необходимы широкому кругу специалистов, работающих в самых различных областях науки и техники. Настоящий справочник дает основные сведения о законах и формулах физики. В нем достаточно полно изложены сведения из разделов механики, молекулярной физики и термодинамики, электродинамики, тео-
      рни колебаний и волн, оптики, атомной физики, физики атомного ядра и элементарных частиц. Большое внимание уделено выяснению физического содержания приводимых формул. Строгие математические выкладки не приводятся. Тем не менее, где это возможно, указан путь получения математических соотношений, приведены соответствующие уравнения движения, которым они удовлетворяют.
      Предназначенный широкому кругу читателей справочник охватывает материал в объеме курса общей физики для вузов. Все необходимые сведения по высшей математике даны в ходе изложения физического материала. Этой же цели служит Приложение.
      Между математическим аппаратом физики и изучаемым ею предметом существует простая зависимость: чем сложнее изучаемый предмет (явление), тем сложнее требуемый для его описания математический аппарат. Это хорошо прослеживается по мере изложения материала, начиная от механики материальной точки и заканчивая физикой элементарных частиц и ее современными принципами и понятиями. Однако каждой главой, разделом или подразделом можно пользоваться отдельно, без предварительного знакомства с предшествующим материалом. Это достигается путем использования внутренних перекрестных ссылок на разделы, связанные с излагаемым материалом. Эти ссылки указаны в квадратных скобках.
      Справочник содержит большое количество иллюстраций и таблиц, охватывающих все разделы физики. Используя общедоступные издания, приведенные в списке литературы, можно самостоятельно расширить и углубить знания по физике.
      В справочнике в качестве основной использована Международная система единиц физических величин (СИ). Исключение сделано для разделов, посвященных атомной и ядерной физике, где более естественной является гауссовая система, дополненная внесистемной единицей энергии — электронвольтом. Формулы, описывающие квантовые процессы в гауссовой системе единиц, содержат только физические постоянные (е, h, с). Все числовые оценки в справочнике выражены в СИ. В Приложении приведены формулы электродинамики и теории электромагнитных колебаний (обозначенные в тексте звездочкой), записанные в гауссовой системе единиц.
      Автор выражает благодарность доктору физико-математических наук В. Б. Беляеву, кандидату физико-математических наук В. В. Пересыпкину, доктору физико-математических наук В. К- Тартаковскому ва полезные замечания и советы при подготовке справочника.
      Автор

sheba.spb.ru

Основные законы и формулы физики

 1АнтиМВХиР v. 950419

 

 

 2О С Н О В Н Ы Е Ф О Р М У Л Ы И З А К О Н Ы 0  2Ф И З И К И

 

 

 

 3МЕХАНИКА

 

 

 2Упругие деформации.

 

 1Закон Гука 0:  21 0) при малых деформациях сила упругости пропорциональна

абсолютной деформации и направлена противоположно смещению.

 

F 4упр 0 = -k 7D 0l

 

[k] = Н 7/ 0м, жесткость такого тела, при деформации которого на 1 м

возникает сила упругости, равная 1 Н.

Коэффициент жесткости численно равен силе упругости, возника-

ющей в теле при единичном смещении.

 

 22 0) при малых деформациях напряжение  7s 0 прямо пропорци-

онально относительному удлиннению 7 e 0.

 

 7s 0 = E 7e 0,

 

E - модуль Юнга, численно равен такому механическому нап-

ряжению, когда относительное удлннение

равно 1 (длина тела увеличилась в 2 раза)

[E] = Н 7/ 0м 52 0 = Па,

 7s 0 = F 7/ 0S, механическое напряжение

[ 7s 0] = Па,

 7e 0 =  7D 0l 7/ 0l, относительное смещение.

 

 2Расширение тел при нагревании.

 

l = l 40 0(1+ 7b 0t),

 

 7b 0 = 7 D 0l 7/ 0l 40 7D 0t, температурный коэффициент линейного расширения;

показывает, на сколько меняется длина тела при

нагревании на 1 5O

[ 7b 0] = К 5-1 0,

l = l 40 0 +  7D 0l,

l 40 0 - длина тела при 0 5O 0C.

 

 

 

 3МОЛЕКУЛЯРНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

 

 

 2Основные положения МКТ.

 

N 4A 0  7~ 0 6*10 523 0 моль 5-1

 

 7n 0 = N 7/ 0N 4A

 

Основное уравнение МКТ : p = F 7/ 0S = 1 7/ 03*m 40 0n 7v 52 4средняя

 

p = 2 7/ 03*nE 4средняя 0, E 4средняя 0 = m 40 7v 52 4средняя 7/ 02

.

 2Температура.

 

pV 7/ 0N = kT

 

k = 1.38*10 5-23 0 Дж 7/ 0К, постоянная Больцмана

 

E 4средняя 0 = 3 7/ 02*kT

 

p = nkT

 7|\\\\\\

Средняя квадратичная скорость : 7 v 4средняя 0 = 7 ? 0 3kT 7/ 0m 40

 

 2Уравнение состояния идеального газа.

 

pV = m 7/ 0M*RT

 

R = 8.31 Дж 7/ 0(моль*К), универсальная газовая постоянная

 

Уравнение Менделеева-Клапейрона : p 41 0V 41 7/ 0T 41 0 = p 42 0V 42 7/ 0T 42 0 = const

 

 2Экспериментальные газовые законы.

 

 1Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс) 0:

для идеального газа данной массы произведение давления на его

объем постоянно, если температура газа не меняется.

T = const, pV = const

 

 1Закон Гей-Люссака (изобарный процесс) 0:

для идеального газа данной массы отношение объема к абсолют-

ной температуре постоянно, если давление газа не меняется.

p = const, V 7/ 0T = const

 

 1Закон Шарля (изохорный процесс) 0:

для идеального газа данной массы отношение давления к абсо-

лютной температуре постоянно, если объем газа не меняется.

V = const, p 7/ 0T = const

 

 2Внутренняя энергия 0  2идеального газа.

 

U = N*E 4средняя полная

 

N = mN 4A 7/ 0M

 

E 4средняя полная 0 = ikT 7/ 02

 

U = mN 4A 7/ 0M*ikT 7/ 02 = imRT 7/ 02M

 

 7D 0U = i 7/ 02*m 7/ 0M*R 7D 0T

 

 2Теплота и работа.

 

 1Работа 0 - это мера превращения энергии в механике.

 

A = Flcos 7a

 

В изобарном процессе A 4изобар 0 = p 7D 0V

.

Q = cm 7D 0T

 

c -  1удельная теплоемкость 0 - количество теплоты, которое полу-

www.wikidocs.ru