Формулы по физике
8 класс
Количество теплоты при нагревании
Q=c*m*(t2–t1)=с*m*∆t
Q – количество теплоты [Дж]
(Джоуль)
с –
удельная теплоёмкость [Дж/(кг*ºС), Дж/(кг*ºК)] (Джоуль на килограмм-градус
Цельсия, Джоуль на килограмм-градус Кельвина)
m – масса [кг] (килограмм)
t2 – конечная температура [ºC, ºK] (градус Цельсия, градус
Кельвина)
t1 – начальная температура [ºC, ºK] (градус Цельсия, градус
Кельвина)
∆t – изменение температуры [ºC,
ºK] (градус Цельсия, градус Кельвина)
Q>0 – выделение, отдача тепла
(энергии)
Q<0 – поглощение, забор тепла
(энергии)
Теплота сгорания
Q=q*m
Q – количество теплоты [Дж]
(Джоуль)
q – удельная теплота сгорания [Дж/кг]
(Джоуль на килограмм)
m – масса [кг] (килограмм)
Теплота плавления
Q=λ*m
Q – количество теплоты [Дж]
(Джоуль)
λ –
удельная теплота плавления [Дж/кг] (Джоуль на килограмм)
m – масса [кг] (килограмм)
В
течение процесса плавления (отвердевания) температура остается постоянной!
Теплота парообразования
Q=L*m
Q – количество теплоты [Дж]
(Джоуль)
L – удельная теплота парообразования
[Дж/кг] (Джоуль на килограмм)
m – масса [кг] (килограмм)
В
течение процесса парообразования (конденсации) температура остается постоянной!
Сила электрического тока
I=
I – сила тока [А] (Ампер)
q – заряд [Кл] (Кулон)
t – время [с] (секунда)
А – Амперметр, прибор для
измерения силы тока, подключается последовательно.
Электрическое напряжение
U=
U – напряжение [В] (Вольт)
А –
работа электрического тока [Дж] (Джоуль)
q – заряд [Кл] (Кулон)
V – вольтметр, прибор для измерения напряжения, подключается
параллельно
Сопротивление проводника
R=ρ*
R – сопротивление проводника [Ом]
(Ом)
ρ –
удельное сопротивление [Ом*мм2/м, Ом*м] (Ом-квадратный миллиметр на
метр, Ом-метр)
l – длина проводника [м] (метр)
s – площадь поперечного сечения
проводника [мм2,м2] (квадратный миллиметр, квадратный
метр)
Закон Ома
I=
I – сила тока [А] (Ампер)
R – сопротивление проводника [Ом]
(Ом)
U – напряжение [В] (Вольт)
Сопротивление
проводника не зависит от силы тока или напряжения, зависит только от
геометрических параметров (длина, площадь поперечного сечения и удельное
сопротивление материала)
Соединение проводников
1)Последовательное
Rобщее=R1+R2
Iобщая=I1=I2
Uобщее=U1+U2
2)Параллельное
=+
Iобщая=I1+I2
Uобщее=U1=U2
Работа электрического тока
A=I*U*t
А –
работа электрического тока [Дж] (Джоуль)
I – сила тока [А] (Ампер)
U – напряжение [В] (Вольт)
t – время [с] (секунда)
Закон Джоуля-Ленца
Q=I2*R*t
Q – количество теплоты,
выделяющееся на проводнике [Дж] (Джоуль)
I – сила тока [А] (Ампер)
R – сопротивление проводника [Ом]
(Ом)
t – время [с] (секунда)
Мощность электрического тока
P==I*U
P – мощность электрического тока
[Вт] (Ватт)
А –
работа электрического тока [Дж] (Джоуль)
t – время [с] (секунда)
I – сила тока [А] (Ампер)
U – напряжение [В] (Вольт)
Основные формулы работы электрического
тока (теплоты) и мощности
A(Q)=U*I*t |
P=U*I |
A(Q)=I2*R*t |
P=I2*R |
A(Q)= |
P= |
A(Q)=P*t |
P= |
Три закона распространения света
1)
В однородной
среде свет распространяется равномерно и прямолинейно
2)
При
отражении света от поверхности угол падения равен углу отражения (углом падения/отражения
называется угол между падающим/отражённым лучом и перпендикуляром к
поверхности)
3)
При переходе
света из одной среды в другую луч преломляется. При переходе света из менее
плотной среды в более плотную луч отклоняется ближе к перпендикуляру к
поверхности, и наоборот.
=
α – угол падения
β
– преломлённый угол
n1 – показатель преломления более плотной
среды (β)
n2 – показатель преломления менее плотной
среды (α)
Оптическая сила линзы
D=
D – оптическая сила линзы [дптр]
(диоптрия)
F – фокусное расстояние линзы [м]
(метр)
Формула тонкой линзы
=+
F – фокусное расстояние линзы [м]
(метр)
f – расстояние от линзы до
изображения [м] (метр)
d – расстояние от предмета до
линзы [м] (метр)
«Формула времени. Решение задач»
Скорость, время и расстояние — физические величины, взаимосвязаны процессом движения. Виды движений: 1) равномерное (прямолинейное, криволинейное и по окружности), 2) равноускоренное (с постоянным ускорением), 3) гармоническое. Для каждого вида движения своя формула времени.
Время обозначается как t. Единица измерения времени – с (секунды).
Самая простая формула при равномерном прямолинейном движении. Время, необходимое для прохождения пути равняется частному от деления пути на скорость равномерного прямолинейного движения: t = S / v.
При равноускоренном движении время равняется частному от деления разницы конечной и начальной скорости на ускорение: t = (v — v0) / a или частному от деления пути на разность конечной и начальной скорости: t = S / (v — v0).
Решение задач через формулу времени
Задача № 1.
Конькобежец может развивать скорость до 13 м/с. За какое время он пробежит дистанцию длиной 2,6 км?
Ответ: 200 с.
Задача № 2.
Двигаясь с ускорением 5 м/с2 скорость космической ракеты увеличилась на 100 м/с. За какое время произошло такое изменение скорости?
Ответ: 20 с.
Задача № 3.
Пункты А и В находятся на берегу реки на некотором расстоянии друг от друга. Моторная лодка проходит расстояние АВ вниз по течению реки за время t1 = 3 ч, а плот то же расстояние – за время t0 =12 ч. Какое время t2 затратит моторная лодка на обратный путь?
Решение. Обозначим расстояние между пунктами А и В через L, скорость моторной лодки относительно воды через vл , а скорость течения через vт. Тогда t0 = L / vт , t1 = L / (vл + vт) , t2 = L / (vл — vт) . Исключая из записанной системы уравнений L, vл и vт
находим
Ответ: 6 ч.
Конспект урока «Формула времени. Решение задач».
Следующая тема: «».
7 класс
Название формулы
Формула
Обозначение величин входящих в формулу
Путь
S – путь (м)
𝓋 – скорость (м/с)
t – время (с)
Скорость
Плотность
𝜌 – плотность (кг/)
m – масса (кг)
V – объем ()
Масса
Закон Гука
F – сила упругости (Н)
k – жесткость пружины (Н/м)
Δl – удлинение пружины (м)
Сила тяжести
F – сила (Н)
m – масса (кг)
g – ускорение свободного падения (м/)
Давление
p – давление (Па)
F – сила (Н)
S – площадь ()
Давление столба жидкости
P – давление (Па)
𝜌 – плотность (кг/)
g – ускорение свободного падения (м/)
h – высота столба жидкости (м)
Сила Архимеда
F – сила Архимеда (Н)
𝜌 – плотность (кг/)
g – ускорение свободного падения (м/)
V –объем ()
Механическая работа
A – работа (Дж)
F – сила (Н)
S – путь (м)
Мощность
N – мощность (Вт)
A – работа (Дж)
t – время (с)
Момент силы
M – момент силы (Н·м)
F – сила (Н)
l –плечо силы (м)
КПД
𝛈 – кпд
– полезная работа (Дж)
– затраченная работа (Дж)
Потенциальная энергия
E – потенциальная энергия (Дж)
m – масса (кг)
g – ускорение свободного падения (м/)
h – высота (м)
Кинетическая энергия
E – кинетическая энергия (Дж)
m – масса (кг)
𝓋 – скорость (м/с)
8 класс
Название формулы
Формула
Обозначение величин входящих в формулу
Количество теплоты, необходимое для нагревания или охлаждения
Q – количество теплоты (Дж)
c – удельная теплоемкость ()
m – масса (кг)
Δt =() – разность температур
– конечная температура ()
– начальная температура ()
Количество теплоты, выделяемое при сгорании
Q – количество теплоты (Дж)
q – удельная теплота сгорания топлива (
m – масса (кг)
Количество теплоты необходимое для плавления
Q – количество теплоты (Дж)
m – масса (кг)
λ – удельная теплота плавления ()
Относительная влажность воздуха
– относительная влажность воздуха
𝜌 – давления водяного пара (па)
– давление насыщенного пара (Па)
Количество теплоты необходимое для парообразования
Q – количество теплоты (Дж)
L – удельная теплота парообразования ()
m – масса (кг)
КПД теплового двигателя
𝛈 – КПД
– полезная работа (Дж)
– количество теплоты (Дж)
Полезная работа теплового двигателя
– полезная работа (Дж)
– количество теплоты нагревателя (Дж)
– количество теплоты холодильника (Дж)
Сила тока
I –сила тока (А)
q – электрический заряд (Кл)
t – время (с)
Напряжение
U – напряжение (В)
A – работа (Дж)
q – электрический заряд (Кл)
Сопротивление
R – сопротивление (Ом)
𝜌 – удельное сопротивление (Ом·м)
l – длина проводника (м)
S – площадь сечения проводника ()
Последовательное соединение проводников
R – общее сопротивление (Ом)
– сопротивление n-ого проводника (Ом)
– сила тока (А)
– сила тока n-ого проводника (А)
– полное напряжение (В)
– напряжение n-ого проводника (В)
Параллельное соединение проводников
Закон Ома для участка цепи
I – сила тока (А)
U – напряжение (В)
R – сопротивление (Ом)
Мощность электрического тока
P – мощность электрического тока (Вт)
I – сила тока (А)
U – напряжение (В)
Закон Джоуля-Ленца
Q – количество теплоты (Дж)
I – сила тока (А)
R – сопротивление (Ом)
t – время (с)
Закон отражения света
– угол падения
– угол отражения
Закон преломления света
– угол падения
– угол отражения
– показатель преломления среды
Оптическая сила линзы
D – оптическая сила линзы (дптр)
F – фокусное расстояние (м)
Содержание:
- Определение и формула времени
- Особенности времени как физической величины
- Особенности времени как физической величины
- Единицы измерения времени
- Примеры решения задач
Определение и формула времени
В понятие времени отражаются такие свойства мира как постоянное развитие, изменение его в сознании человека. Процессы идут в определенной последовательности, при этом имеют определённую продолжительность.
Определение
Время – физическая величина, отражающая свойство материальных процессов иметь определенную продолжительность,
следовать друг за другом в установленной последовательности и развиваться этапно. Обозначают время буквой t.
Особенности времени как физической величины
Время неотделимо от материи и ее движения, так как является ее формой существования. Нет смысла говорить о времени самом по себе, так как в отрыве от материальных процессов течение времени становится бессодержательным. Только исследование процессов, происходящих в материальном мире и их взаимосвязей, делает понятие времени физически содержательным.
В череде процессов, происходящих в природе, особенное место занимают повторяющиеся процессы (повторение дней и ночей, дыхание, перемещение звезд по небосводу и т. д). Исследование и сравнение подобных процессов между собой ведет к идее о длительности материальных процессов, сравнение их длительности приводит к идее об их измерении.
Эталоном измерения является периодический процесс, который называют часами. Существуют системы отсчета, в которых возможно введение единого времени с достаточной для практики точностью. Введение единого времени хорошо подтверждается экспериментом. Теория дает возможность предсказать отклонения единого времени, что можно проверить эмпирически.
Длительность физического процесса, который происходит в некоторой точке, определяют при помощи часов, которые располагают в той же точке. При этом применяется прямое сравнение, сравниваются длительности процессов, которые текут в одной точке. Измерение длительности сводят к фиксации начала и окончания рассматриваемого процесса на шкале процесса, который принимают за эталонный. При этом говорят как о фиксации показаний часов в момент начала и окончания процесса, и это не имеет отношения к фактическому месту нахождения часов (процесса) в точке рассмотрения.
Синхронизация часов и изучения законов распространения физических сигналов развивались параллельно, при этом происходили взаимные уточнения и дополнения. Синхронизацию проводят при помощи сигналов, которые распространяются с конечной скоростью. Этот метод использует определение постоянной скорости: если из точки, в которой часы показывают t0, исходит сигнал, перемещающийся со скоростью v=const, то тогда, когда сигнал придет в точку на расстоянии s, часы в этой точке должны показать время:
$$t=t_{0}+frac{s}{v}(1)$$
Такая синхронизация согласуется с синхронизацией с использованием световых сигналов. Тогда часы синхронизируются по формуле:
$$t=t_{0}+frac{s}{c}(2)$$
где c=299792,4562 км/с – скорость света, которая не зависит от скорости источника и приемника по всем направлениям пространства одинакова.
Особенности времени как физической величины
Перемещение ($bar{s}$), равно:
$$bar{s}left(t_{2}, t_{1}right)=bar{s}left(t_{2}right)-bar{s}left(t_{1}right)(3)$$
где $bar{s}(t_2)$ – радиус-вектор в момент времени
$t_2, bar{s}(t_1)$ – радиус-вектор в момент времени
$t_1$ .
Мгновенная скорость ($bar{v}$):
$$bar{v}=frac{d bar{s}}{d t}(4)$$
Мгновенное ускорение ($bar{a}$):
$$bar{a}=frac{d bar{v}}{d t}(5)$$
Единицы измерения времени
Основной единицей измерения момента силы в системах СИ и СГС является: [t]=c
Единицы измерения времени основываются на периоде вращения Земли около своей
оси и вокруг Солнца, Луни вокруг Земли. Внесистемные единицы измерения времени: час, минута, сутки и т.д.
Примеры решения задач
Пример
Задание. Движения двух тел заданы уравнениями: и s1(t)=5t и s2(t)=150-10t. Найдите время встречи.
Решение. В точке встречи s1(t)=s2(t). Приравняем правые части функцийx(t), имеем:
$$5 t=150-10 t rightarrow 15 t=150 rightarrow t=10$$
Ответ. t=10 c
236
проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности
Мы помогли уже 4 396 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!
Пример
Задание. Движение материальной точки, задано уравнением: x=4t-0,05t2 .
В какой момент времени, скорость точки равна нулю? Коэффициенты имеют размерности: 4 м/с, 0,05м/с2 .
Изобразите графики зависимости модуля ускорения от времени.
Решение. В условиях задачи задана функция x(t), скорость можно найти как:
$$v=frac{d x}{d t}=4-0,1 t(2.1)$$
Приравняем скорость к нулю, найдем время:
$$4-0,1 t=0 rightarrow t=frac{4}{0,1}=40(c)$$
Определим, какова зависимость модуля ускорения от времени, для этого возьмем производную по времени от функции v(t) (2.1):
$$a(t)=frac{d v}{d t}=-0,1(2.2)$$
Тогда график зависимости a(t) имеет вид:
Ответ. t=40 c
Читать дальше: Формула длины волны.
Общая характеристика
Скорость, время и расстояние являются физическими показателями, взаимосвязанными между собой процессом движения. На практике и теории известно равномерное и равноускоренное движение тел. Первый случай описывает постоянство времени, а второй — его изменение.
Основные понятия
Однозначное и конкретное определение тяжело сформулировать, но существуют разные концепции современной философской мысли в математике и физике. Течение времени является естественным процессом. Оно уходит, меняется все вокруг, совершаются разные события в мире, поэтому для физической меры характерен контекст событий.
Чтобы измерить время, нужно знать общие повторяющиеся события с одинаковым периодом. Это может быть смена дня, ночи или времени года. Чтобы определить единицу измерения времени (метр, час, секунда), ученые обращались к древнейшим источникам познаний.
Год состоит из двенадцати месяцев или четырех сезонов. Такое количество раз в весенний, летний, зимний и осенний периоды главный спутник Земли меняет свои фазы.
По мере развития прогресса измерение t модифицировалось, появлялись новые солнечные, водные, песчаные, огненные, механические, электронные и молекулярные измерители времени — часы.
Время включено в семь основных физических величин международной системы единиц СИ. Этот показатель используют для остальных составляющих. Четкое понимание t помогает проведению экспериментов и в обычной жизни.
Основной целью навигации и астрономии было измерение t. С 1000 по 1960 год секундное измерение воспринималось как 1/86400 дней. С 1970 г. это понятие видоизменилось, поскольку стала учитываться периодичность земной орбиты.
Самые точные мерила —швейцарские часы FOCS, измеряющие t с погрешностью хода в одну секунду за 30 млн лет.
Физическая величина отражает свойство материальных процессов, имеет определенную продолжительность, следует друг за другом. Взаимосвязан этот показатель с материей, движением, так как является формой его существования.
Длительность физического процесса, происходящего в определенной точке, устанавливают с помощью часов, расположенных в ней. Здесь используется прямое сравнение, уравнивается длительность процессов. Измерение продолжительности сводится к фиксированию начала и окончанию процесса на шкале. Когда говорят о фиксации показаний часов во время начала и завершения процесса, это не относится к фактическому месту их нахождения.
Теория относительности Эйнштейна меняет понимание времени, утверждая, что прогресс его не универсален и зависит от того, кто его изменяет. В такой картине реальности часы тикают с разной скоростью в зависимости от того, кто их носит.
Принимая большое ускорение или располагаясь рядом с сильными силами гравитации (вблизи черной дыры), можно изменить скорость течения времени, остановить его или возвратить. Для человека, находящегося внутри черной дыры, пространство и время кажутся взаимозаменяемыми, поэтому спуск в нее неизбежен, как и течение t вне этой области. Относительность уравнивает время и пространство.
Древняя система исчисления
До существования нашей эры люди привязывали отсчет времени к движению небесных тел или событий, связанных с ними. Древние народы искали основу для построения своей системы исчисления. В Вавилоне это было число 60, благодаря ему окружность содержит 360°, градус равен 60 минутам, а каждая из них состоит из 60 секунд.
Год представлялся окружностью в 360 градусов. Когда-то минимальной мерой исчисления был час. Жители Древнего Вавилона оказались сильны в математике, поэтому производили важные расчеты и решали задачи. Вводилась наименьшая единица времени. 60 минут составляют час, а в минуте столько же секунд.
Объяснение того, что сутки составляют 24 часа, а день делится пополам и равен 12 часам, выявили египтяне. Самой большой единицей измерения является индуистское и буддистское понятие Кальпа. Величина равна 4,32 млрд лет, что совпадает с возрастом планеты. Если перевести век Брахмы в обычные годы, получится 311 трлн и 40 млрд лет.
Первыми старинными часами являются солнечные мерила. Действие их основывается на изменении длины теней предметов по мере движения Солнца по небу. Такие часы внешне представляли собой длинный шест, воткнутый в землю. Затем возникли водяные, песчаные и огненные часы. Работа таких механизмов не привязывалась к движению Солнца, Луны либо звезд.
Первые механические мерила начали производиться мастерами Китая в 725 г. Жители Европы в Средние века устанавливали на башнях соборов часы, которые имели только одну часовую стрелку. Карманные измерители возникли в середине XVII века, а наручные намного позже.
В соответствии с международной системой измерения определение одной секунды привязано к периоду электромагнитного излучения, начинающемуся при переходе между тонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Одна секунда составляет 919 263 770 периодов.
Показатели физики
Не существует определенной концепции или класса времени. Показатель непрерывности процессов можно вычислить по формуле, проанализировать на графике или диаграмме.
Определения и концепции расчета
Термодинамика гласит, что время не вернуть. Его ход зависит от движения системы отсчета и может быть мгновенным.
Существует понятие «релятивистское замедление времени»: если часы находятся в неподвижной системе, то в движущемся теле все процессы замедлены. Этап старения для двух братьев-близнецов может пройти по-разному, если одного отправить в космос, а другого оставить на Земле. Человек в космосе не постареет, поскольку там изменяется масса его тела, а также замедляется гравитационное время. В условиях притяжения меняется ход часов. Чем сильнее поле гравитации, тем больше замедление. Между объектами, имеющими массу, создается взаимодействие.
Периодическая цепь событий рассчитывается неодинаково в зависимости от показателей. Зависимые величины:
- время;
- скорость;
- расстояние.
Секунда — стандартная единица, характеризующая время. Его определение в физике представляется как продолжительный показатель. Время через расстояние и скорость вычисляется по формуле t=S/V. Стандартная расшифровка:
- S — расстояние;
- V — конечная скорость (километровое значение);
- t — время.
Когда скорость измеряется в км/ч, то и время выражается в часах. В любой системе события развиваются одновременно.
Формула времени при равноускоренном движении выглядит как t = (V — V0)/a или t = S/(V — V0), где V0 — начальная скорость, a — ускорение. Таблица показателей:
Вид движения | Скорость (V) | Перемещение (S) | Время (t) |
Равномерное | V = знак постоянства (const) | S = Vt | t = S/V |
Равноускоренное | V = V0+at | S = V0t+at2/2 | t = V-V0/a |
Атом изотопа цезия за секунду совершает 9192631770 собственных квантовых переходов. В зависимости от его расположения секунда имеет разные значения.
Решение задач
Понять действие формул времени при равномерном движении или равноускоренном можно, решив задачу. Многие сайты предлагают онлайн-калькулятор для удобного подсчета. В соответствующие графы достаточно ввести основные данные, после чего программа рассчитает все самостоятельно.
Задача 1. Автомобиль ехал со скоростью 200 км/ч и проехал всего 80 км. Требуется определить время движения машины. Условные обозначения:
- V — скорость;
- S — расстояние;
- t — время.
Показатели нужно перевести из километров в метры, из часов в секунды: 1 км = 1 тыс. м, 1 час = 3600 секунд. Получаем S = 80000 м, V= 200000/3600 = 55,55 м/с. Находим скорость по формуле: V= S/t = 80000/55,55 = 1440,14 сек.
t = 1440
14/3600 = 0,4 часа.
Ответ: автомобиль пройдет 0,4 ч.
При неравномерном движении путь, пройденный телом, равен произведению средней скорости на время, в течение которого тело перемещалось.
Задача 2. Движение точки задано уравнением: х = 2t — 0,03t2. Нужно определить, в какой период скорость точки сближения сравняется с нулевой отметкой. Коэффициенты равны 2м/с, 0,03 м/с2.
Условия задачи содержат функцию x (t). Скорость можно вычислить по формуле V = dx/dt = 2 — 0,06t Приравниваем скорость к 0, находим t:
2 — 0,06t = 0
t = 2/0,06 = 33,33 сек.
Необходимо определить зависимость модуля ускорения от времени: A (t)= dv/dt = -0,06.
Задача 3. Самолет для взлета набирает 350 км/ч. Нужно определить время разгона, если скорость достигается в конце взлетной полосы длиной в 2 км. Движение считается равноускоренным.
При равноускоренном движении формула выглядит как S = V0t+at2/2. При этом V= V0+at. Разгон самолета начинается с состояния покоя, то есть V0 = 0.
S = at2/2
V=at.
S = (V/t)*(t2/2) = Vt/2.
S = 2000 м
V=350 км/ч = 97,2 м/с.
t= 2S/V = 2*2000/97,2 = 41,15.
Благодаря вычислению известно, что разгон самолета длится 41,15 сек.
Задача 4. Скорость конькобежца составляет 15 м/с. Нужно вычислить время, за которое он пробежит путь 3 км.
V= 15 м/с.
S = 3 км (3000 м).
t = S/V = 3000/15 = 200
Ответ: за 200 секунд конькобежец пробежит 3 км.
Современная наука распределяет известные представления о времени в разные концепции — относительную и вещественную. По мнению относительной, в природе не существует временных рамок, а понятие времени является отношением между событиями. Время — проявление свойств физических тел и изменений, оно статично, как и пространство.