Кинематика. Для учащихся школ и лицеев, слушателей подготовительных курсов и региональных подготовительных отделений

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НЕФТИ И ГАЗА им. И.М.ГУБКИНА

УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

ДОВУЗОВСКОЙ ПОДГОТОВКИ

КАФЕДРА ФИЗИКИ

ФОРМУЛЫ К ЗАДАЧАМ ПО ФИЗИКЕ

Для учащихся школ и лицеев, слушателей подготовительных курсов и региональных подготовительных отделений

Издание четырнадцатое, исправленное

Москва 2007

Оглавление

Кинематика. 5

Динамика. 8

Закон сохранения импульса. 9

Закон сохранения энергии. 10

Статика. 12

Гидростатика. 13

Молекулярная физика. Газовые законы.. 14

Термодинамика. 16

Электростатика. 18

Постоянный ток. 20

Магнетизм.. 23

Колебания и волны.. 25

Оптика и атомная физика. 27

Кинематика

1. Координата и перемещение при равномерном движении по прямой:

x = x 0 + vxt, sx = x ‑ x 0 = vxt,

где x 0 — начальная координата точки.

2. Закон сложения скоростей (для поступательного движения системы отсчета):

,

где — скорость первого тела (например, относительно земли), — скорость первого тела относительно второго тела (подвижной системы отсчета), — скорость второго тела (относительно земли). Аналогичный вид имеют закон сложения перемещений () и закон сложения ускорений (). Эту формулу в виде

называют формулой для относительной скорости двух тел.

3. Средняя скорость при неравномерном движении по прямой:

.

Два последовательных этапа с разными скоростями:

,

где s 1 = v 1 t 1, s 2 = v 2 t 2.

4. Скорость и перемещение при равноускоренном движении по прямой:

,

где v 0 x — начальная скорость. Связь между скоростью и перемещением:

.

Средняя скорость при равноускоренном движении:

5. Свободное падение (v 0 = 0). Скорость и перемещение (ось y направлена вниз, ay = g):

.

Высота в момент времени t:

,

где H — начальная высота. Время падения и конеч­ная скорость:

.

6. Бросок вертикально вверх с начальной скоростью v o. Ско­рость и перемещение (ось y направлена вверх, v 0 y = v 0, ay = ‑ g):

vy = v 0 ‑ gt .

Время подъема до высшей точки (где vy = 0) и высота подъ­ема:

, .

Полное время полета (до возврата в точку броска):

.

7. Горизонтальный бросок со скоростью v 0. Проекции скорости и перемещения (ось x направлена горизон­тально, ось y — вертикально вниз):

(по горизонтали — равномерное движение со скоростью v 0, по вертикали — свободное падение).

Модуль скорости и угол на­клона скорости к горизонту:

, .

Время до падения на землю (начальная высота H) и даль­ность по­лета:

, .

8. Бросок под углом к горизонту с начальной скоростью v 0. Проекции скорости и перемещения (ось x на­правлена горизон­тально, ось y — вертикально вверх):

(по горизонтали — равномерное движение со ско­ростью v 0cosa, по вертикали — бросок верти­кально вверх с начальной скоростью v 0 y = v 0sina). Время подъема до высшей точки (vy = 0) и максимальная высота:

, .

Полное время и дальность полета:

, .

9. Равномерное вращение с угловой скоростью w. Угол поворота (в рад) и число оборотов:

j = w t, ,

где n — частота вращения (n = w/2p). Период вращения:

.

Связь между угловыми и линейными переменными

l = j R, v = w R,

где l — длина дуги. Центростремительное ускорение:

.

10. Объем и масса (жидкости, газа), проходящие через сечение s струи за время D t (уравнение расхода):

D V = sv D t, D m = r sv D t,

где v — скорость струи.

Условие неразравности струи:

.