Colección completa de fórmulas de física de secundaria (1)
1 Movimiento de partículas (1) ------Movimiento lineal
1) Uniforme. velocidad movimiento lineal
1. Velocidad media V plana = s/t (fórmula de definición) 2. Inferencia útil Vt2-Vo2 = 2as
3. = ( Vt+Vo)/2 4. Velocidad final Vt=Vo+at
5. Velocidad posición intermedia Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6. Desplazamiento s= Nivel V t=Vot+at2/2=Vt/2t
7. Aceleración a=(Vt-Vo)/t {Con Vo como dirección positiva, a y Vo están en la misma dirección (aceleración). ) a>0; inversa La dirección es a<0｝
8 Inferencia experimental Δs=aT2 {Δs es la diferencia de desplazamiento dentro de tiempos iguales adyacentes consecutivos (T)}
9. Principales cantidades físicas y unidades: Velocidad inicial (Vo): m/s; aceleración (a): m/s2; velocidad final (Vt): tiempo (t) segundos (s); : metros (m); distancia : metro; conversión de unidad de velocidad: 1m/s=3,6km/h.
/p>
(4) Otros contenidos relacionados: Partícula. Desplazamiento y distancia. Sistema de referencia. Tiempo y momento.
2) Movimiento de caída libre
1. Velocidad inicial Vo = 0 2. Velocidad final Vt = gt 3. Altura de caída h = gt2/2 (calculada hacia abajo desde la posición Vo) 4 Inferencia Vt2 = 2gh
Nota: (1) El movimiento en caída libre es un movimiento lineal uniformemente acelerado con una velocidad inicial de cero, que sigue la ley del movimiento lineal uniformemente variable
(. 2)a =g=9.8m/s2≈10m/s2 (la aceleración de la gravedad es menor cerca del ecuador, menor en las montañas que en el terreno llano, y la dirección es verticalmente hacia abajo).
(3) Movimiento de lanzamiento vertical hacia arriba
1. Desplazamiento s=Vot-gt2/2 2. Velocidad final Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/ s2)
3. Inferencia útil Vt2-Vo2＝-2gs 4. Altura máxima de ascenso Hm＝Vo2/2g (desde el punto de lanzamiento)
5. /g (el tiempo desde que se regresa a la posición original)
Nota: (1) Todo el proceso de procesamiento: es un movimiento lineal de desaceleración uniforme, con hacia arriba como dirección positiva, y la aceleración toma un valor negativo
(2) Procesamiento segmentado: hacia arriba es un movimiento lineal de desaceleración uniforme, hacia abajo es un movimiento de caída libre, que es simétrico
(3) Los procesos de ascenso y caída son; simétrico, como en el mismo punto La velocidad es igual a inversa, etc.
2. Movimiento de la partícula (2)----movimiento curvilíneo, gravitación universal
1) Movimiento de lanzamiento horizontal
1. ＝ Vo 2. Velocidad vertical: Vy=gt
3. Desplazamiento horizontal: x=Vot 4. Desplazamiento vertical: y=gt2/2
5. /g)1/2 (generalmente expresado como (2h/g)1/2)
6 Velocidad resultante Vt＝(Vx2+Vy2)1/2＝[Vo2+(gt )2]1/. 2
El ángulo β entre la dirección de la velocidad resultante y la horizontal: tgβ＝Vy/Vx＝gt/V0
7. El desplazamiento resultante: s＝(x2+y2. ) 1/2,
El ángulo α entre la dirección de desplazamiento y la dirección horizontal: tgα＝y/x＝gt/2Vo
8. aceleración: ay=g
Nota: (1) El movimiento de lanzamiento horizontal es un movimiento curvo uniforme con una aceleración de g. Generalmente se puede considerar como una combinación de movimiento lineal uniforme en dirección horizontal y caída libre. movimiento en dirección vertical;
(2) El tiempo de movimiento está determinado por la altura de caída h(y) y no tiene nada que ver con la velocidad de lanzamiento horizontal
(3) La relación entre θ y β es tgβ=2tgα;
(4) En el movimiento de lanzamiento plano, el tiempo t es la clave para resolver el problema (5) Un objeto que se mueve en una curva debe tener aceleración; Cuando la dirección de la velocidad y la dirección de la fuerza resultante (aceleración) no están en la misma línea recta, el objeto se moverá en forma curva.
2) Movimiento circular uniforme
1. Velocidad lineal V＝s/t＝2πr/T 2. Velocidad angular ω＝Φ/t＝2π/T＝2πf
3. Aceleración centrípeta a＝V2/r＝ω2r＝(2π/T)2r 4. Fuerza centrípeta Fcentro＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝mωv=F合
5. Periodo y frecuencia: T=1/f 6. La relación entre velocidad angular y velocidad lineal: V=ωr
7. La relación entre velocidad angular y velocidad de rotación ω=2πn (la significado de frecuencia y velocidad de rotación aquí Mismo)
8. Principales cantidades y unidades físicas: longitud del arco (s): (m ángulo (Φ): radianes (rad); (Hz); período (T): segundo (s); velocidad de rotación (n); radio (r): metro (m); velocidad angular (ω); rad/s; aceleración centrípeta: m/s2.
Nota: (1) La fuerza centrípeta puede ser proporcionada por una fuerza específica, la fuerza resultante o la fuerza componente. La dirección siempre es perpendicular a la dirección de la velocidad y apunta al centro del círculo;
(2) Para un objeto en movimiento circular uniforme, su fuerza centrípeta es igual a la fuerza resultante, y la fuerza centrípeta solo cambia la dirección de la velocidad, no la magnitud de la velocidad. la energía cinética del objeto permanece inalterada, la fuerza centrípeta no realiza ningún trabajo, pero el impulso sigue cambiando
3) Gravitación universal
1. K (=4π2/GM) {R: radio orbital, T: periodo, K: constante (con planetas la masa no tiene nada que ver, depende de la masa del cuerpo celeste central)｝
2. La ley de la gravitación universal: F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2, la dirección está en la línea que los une)
3. cuerpos celestes: GMm/R2=mg; g=GM/R2 {R: radio del cuerpo celeste (m), M: masa del cuerpo celeste (kg)}
4. , período: V=(GM/r)1/2; ω=(GM/r3)1/2; T=2π(r3/GM)1/2{M: masa del cuerpo celeste central}
5. La primera (segunda y tercera) velocidad cósmica V1 = (g suelo r suelo) 1/2 = (GM/r suelo) 1/2 = 7,9 km/s V2 = 11,2 km/s; /s
6. Satélite geosincrónico GMm/(r suelo+h)2＝m4π2(r suelo+h)/T2{h≈36000km, h: distancia desde la tierra La altura de la superficie, r : el radio de la tierra}
Nota: (1) La fuerza centrípeta requerida para el movimiento de los cuerpos celestes es proporcionada por la gravedad, F dirección = F millones
(2) Aplicación La ley de gravitación universal puede estimar la densidad de masa de los cuerpos celestes, etc.
(3) Los satélites geoestacionarios solo pueden operar sobre el ecuador y su período de operación es el mismo que el período de rotación de la Tierra;
(4) Órbita del satélite A medida que el radio se hace más pequeño, la energía potencial se hace más pequeña, la energía cinética se hace más grande, la velocidad se hace más grande y el período se hace más pequeño (tres opuestos al mismo tiempo); /p>
(5) La velocidad máxima en órbita y la velocidad mínima de lanzamiento de los satélites terrestres son ambas de 7,9 km/s.
3. Fuerza (fuerzas comunes, síntesis y descomposición de fuerzas)
(1) Fuerzas comunes
1. Gravedad G = mg (dirección vertical Directa hacia abajo). , g=9.8m/s2≈10m/s2, el punto de acción está en el centro de gravedad, aplicable cerca de la superficie terrestre)
2. Ley de Hooke F=kx {dirección a lo largo de la dirección de recuperación. deformación, k: coeficiente de rigidez (N/m), x: cantidad de deformación (m)}
3. Fuerza de fricción por deslizamiento F = μFN {opuesta a la dirección de movimiento relativa del objeto, μ: factor de fricción. , FN: presión positiva (N)｝
4. Fuerza de fricción estática 0 ≤ f estática ≤ fm (opuesta a la tendencia de movimiento relativo del objeto, fm es la fuerza de fricción estática máxima)
5. Fuerza gravitacional F＝Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2, la dirección está en su línea de conexión)
6. k=9.0×109N?m2/C2, la dirección es on (en su conexión)
7. Fuerza del campo eléctrico F = Eq (E: intensidad del campo N/C, q: carga eléctrica C, la La fuerza del campo eléctrico sobre la carga positiva está en la misma dirección que la intensidad del campo)
8. Fuerza en amperios F=BILsinθ (θ es el ángulo entre B y L, cuando L⊥B: F=BIL, cuando B//L: F=0)
9. Fuerza de Luo Lentz f=qVBsinθ (θ es el ángulo entre B y V, cuando V⊥B: f=qVB, cuando V//B: f=0)
Nota: (1) Rigidez El coeficiente k está determinado por el propio resorte.
(2) El factor de fricción μ no tiene nada que ver con la presión y el contacto; área, y está determinada por las propiedades del material y las condiciones de la superficie de contacto
(3) fm es ligeramente mayor que μFN y generalmente se considera fm≈μFN
(4) Otro contenido relacionado: fuerza de fricción estática (magnitud, dirección);
(5) Símbolo de cantidad física y unidad B: Intensidad de inducción magnética (T), L: longitud efectiva (m), I: intensidad de corriente (A), V: velocidad de la partícula cargada (m/s), q: carga de la partícula cargada (cuerpo cargado) (C
(6) Se determinan las direcciones de la fuerza en amperios y la fuerza de Lorentz; por la regla de la mano izquierda.
2) La síntesis y descomposición de fuerzas
1 La síntesis de fuerzas sobre una misma recta es en el mismo sentido: F＝F1+F2, y en sentido contrario. : F＝F1-F2 (F1>F2 )
2 La síntesis de fuerzas angulares mutuas:
F＝(F12+F22+2F1F2cosα)1/2 (teorema del coseno) Cuando F1⊥F2: F＝(F12+ F22)1/2
3. Rango de tamaño de fuerza resultante: |F1-F2|≤F≤|F1+F2| Descomposición ortogonal de la fuerza: Fx=Fcosβ, Fy=Fsinβ (β es el ángulo entre la fuerza resultante y el eje x tgβ=Fy/Fx)
Nota: (1) La síntesis y descomposición de la fuerza (vector) sigue la regla del paralelogramo;
(2) La relación entre la fuerza resultante y las fuerzas componentes es una relación de sustitución equivalente. La fuerza resultante se puede utilizar para reemplazar la acción idéntica de las fuerzas componentes. y viceversa;
(3) Además del método de fórmula, también se puede resolver mediante el método gráfico. En este momento, se debe seleccionar la escala y el dibujo se debe realizar estrictamente
(4) Cuando los valores de F1 y F2 son constantes, cuanto mayor es el ángulo (ángulo α) entre F1 y F2, menor es la fuerza resultante.
(5) La resultante; La fuerza en la misma línea recta se puede tomar en la dirección positiva a lo largo de la línea recta, y los signos positivos y negativos se usan para indicar la dirección de la fuerza, que se simplifica a operaciones algebraicas.
4. Dinámica (movimiento y fuerza)
1. Primera ley del movimiento de Newton (ley de inercia): Los objetos tienen inercia y siempre mantienen un estado de movimiento lineal uniforme o de reposo hasta que Hasta que una fuerza externa lo obligue a cambiar este estado
2. Segunda ley del movimiento de Newton: F combinada = ma o a = F combinada/ma {determinada por la fuerza externa combinada, consistente con la dirección de la fuerza externa combinada}
3. Tercera ley del movimiento de Newton: F=-F′{El signo negativo indica direcciones opuestas, F y F′ actúan entre sí, la diferencia entre fuerza de equilibrio y reacción de fuerza de acción fuerza, aplicación práctica: movimiento de retroceso}
4. ***El equilibrio F de las fuerzas puntuales = 0, generalice el {método de descomposición ortogonal, el principio de convergencia de tres fuerzas}
5. Sobrepeso: FN>G, pérdida de peso: G Tratar con problemas de alta velocidad, no apto para partículas microscópicas
Nota: El estado de equilibrio significa que el objeto está en reposo o en línea recta en una velocidad constante, o está girando a una velocidad constante.
5. Vibración y ondas (vibración mecánica y propagación de la vibración mecánica)
1. Vibración armónica simple F = -kx {F: fuerza restauradora, k: coeficiente proporcional, x: Desplazamiento, el signo negativo indica que la dirección de F es siempre opuesta a x}
2. Período del péndulo simple T=2π(l/g)1/2 {l: longitud del péndulo (m), g : gravedad local Valor de aceleración, condiciones de establecimiento: ángulo de giro θ<100;l>>r}
3. Características de frecuencia de vibración forzada: f=f fuerza motriz
4. ** ocurre condiciones de vibración: f fuerza motriz = f sólido, A = máx, ***prevención y aplicación de vibraciones
5. Nota: (1) Partículas brownianas No es una molécula Cuanto más pequeña es la partícula browniana, más obvio es el movimiento browniano y cuanto mayor es la temperatura, más intenso es
(2) La temperatura es; un signo de la energía cinética promedio de las moléculas
3) La atracción entre las moléculas y la repulsión existen al mismo tiempo y disminuyen a medida que aumenta la distancia entre las moléculas, pero la repulsión disminuye más rápido que la atracción; /p>
(4) La fuerza molecular realiza un trabajo positivo y la energía potencial molecular disminuye en r0, F Inducción = F repulsión y la energía potencial molecular es mínima
(5) Cuando; el gas se expande, el mundo exterior realiza un trabajo negativo sobre el gas W<0; a medida que aumenta la temperatura, la energía interna aumenta ΔU>0; se absorbe calor, Q>0
(6) La energía interna de un objeto se refiere a la suma de toda la energía cinética molecular y la energía potencial molecular del objeto. Para un gas ideal, la fuerza intermolecular es cero y la energía potencial molecular es cero
( 7) r0; es la distancia entre moléculas cuando las moléculas están en equilibrio;
(8) Otro contenido relacionado: conversión de energía y desarrollo de leyes constantes y utilización de energía interna de moléculas Energía cinética. energía.
6. Impulso y momento (cambios en la fuerza y el momento de un objeto)
1. Momento: p=mv {p: momento (kg/s), m: masa ( kg), v: velocidad (m/s), la dirección es la misma que la dirección de la velocidad}
3 Impulso: I＝Ft {I: impulso (N?s), F: fuerza constante. (N), t: El tiempo de acción de la(s) fuerza(s), la dirección está determinada por F}
4 Teorema del momento: I=Δp o Ft=mvt–mvo {Δp: cambio de momento Δp. =mvt–mvo, que es una fórmula vectorial }
5. Ley de conservación del momento: total antes de p = total después de p o p = p′′, también puede ser m1v1+m2v2=m1v1′. +m2v2′
6. Colisión elástica: Δp=0; ΔEk=0 {es decir, el momento y la energía cinética del sistema se conservan}
7. =0; 0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK: energía cinética perdida, EKm: energía cinética máxima perdida}
8. Colisión completamente inelástica Δp = 0;
9. El objeto m1 con velocidad inicial v1 y el objeto estacionario m2 tiene una colisión frontal elástica:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=. 2m1v1/(m1+m2)
10. De 9 La inferencia obtenida -----La velocidad de intercambio entre las dos masas iguales durante la colisión directa elástica (conservación de la energía cinética, conservación del momento)
11. La bala tiene una velocidad horizontal de m y se dispara contra un tronco largo que está estacionario sobre un suelo horizontal liso y pierde energía mecánica cuando se incrusta en él y se mueve juntos.
E pérdida=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs relativa {vt:*** misma velocidad, f: resistencia, El desplazamiento de s con respecto a la bala con respecto al largo bloque de madera}
Nota:
(1) Una colisión frontal también se denomina colisión de centro a centro y la dirección de la velocidad está en la línea que conecta sus "centros";< / p>
(2) Excepto por la energía cinética, las expresiones anteriores son todas operaciones vectoriales. En casos unidimensionales, se pueden transformar en operaciones algebraicas tomando la dirección positiva;
(3) Las condiciones para la conservación del impulso en el sistema: si la fuerza externa es cero o el sistema no está sujeto a fuerzas externas, el impulso del sistema se conserva (problema de colisión, problema de explosión, problema de retroceso, etc.);
(4) El proceso de colisión (tiempo extremadamente corto, sistema compuesto por objetos en colisión) se considera como conservación del impulso, y el impulso se conserva cuando el núcleo se desintegra;
(5) El proceso de explosión se considera como conservación del impulso, cuando la energía química se convierte en energía cinética y la energía cinética aumenta (6) Otro contenido relacionado: movimiento de retroceso, cohetes, el desarrollo de la tecnología aeroespacial y la navegación espacial [ver Volumen 1 P128].