Рефераты

Основные законы и формулы физики

Механика

Упругие деформации

Закон Гука: при малых деформациях сила упругости пропорциональна абсолютной деформации и направлена противоположно смещению.

Fупр = - k D l

[k] = Н/м — жесткость такого тела, при деформации которого на 1 м возникает сила упругости 1 Н.

Коэффициент жесткости численно равен силе упругости, возникающей в теле при единичном смещении.

При малых деформациях напряжение s прямо пропорционально относительному удлинению e:

s = E e.

E — модуль Юнга, численно равен такому механическому напряжению, когда относительное удлинение равно 1 (длина тела увеличилась в 2 раза):

[E] = Н/м2 = Па,

s = F/S, механическое напряжение,

[s] = Па,

e = D l/l — относительное смещение.

Расширение тел при нагревании

l = l0 (1+ b t),

b = D l/l0 D t — температурный коэффициент линейного расширения; показывает, на сколько меняется длина тела при нагревании на 1 оС.

[b] = К-1,

l = l0 + D l,

l0 — длина тела при 0 оC.

Молекулярная кинетическая теория

Основные положения МКТ

NA ~ 6*1023 моль-1;

n = N/NA.

Основное уравнение МКТ: p = F/S = 1/3*m0 n v2средняя.

p = 2/3*nEсредняя, Eсредняя = m0 v2средняя/2.

Температура

pV/N = kT.

k = 1,38*10-23 Дж/К, постоянная Больцмана.

Eсредняя = 3/2*kT;

p = nkT.

Средняя квадратичная скорость: vсредняя = ? 3kT/m0.

Уравнение состояния идеального газа

pV = m/M*RT.

R = 8,31 Дж/(моль*К) — универсальная газовая постоянная.

Уравнение Менделеева-Клапейрона: p1 V1/T1 = p2 V2/T2 = const.

Экспериментальные газовые законы

Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс): для идеального газа данной массы произведение давления на его объем постоянно, если температура газа не меняется:

T = const, pV = const.

Закон Гей-Люссака (изобарный процесс): для идеального газа данной массы отношение объема к абсолютной температуре постоянно, если давление газа не меняется:

p = const, V/T = const.

Закон Шарля (изохорный процесс): для идеального газа данной массы отношение давления к абсолютной температуре постоянно, если объем газа не меняется:

V = const, p/T = const.

Внутренняя энергия идеального газа

U = N*Eсредняя полная;

N = mNA/M;

Eсредняя полная = ikT/2;

U = mNA/M*ikT/2 = imRT/2M;

D U = i/2*m/M*R D T.

Теплота и работа

Работа — это мера превращения энергии в механике.

A = F l cos α.

В изобарном процессе Aизобар = p D V.

Q = cm D T.

c — удельная теплоемкость, количество теплоты, которое получает или отдает 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 К.

Qп = r m.

r — удельная теплота парообразования, количество теплоты, необходимое для превращения при постоянной температуре 1 кг жидкости в пар.

Qпл = l m.

l — удельная теплота плавления, количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг кристаллического вещества при температуре плавления в жидкость той же температуры.

Физический смысл универсальной газовой постоянной

p D V = m/M*R D T;

Aизобар = m/M*R D T.

Универсальная газовая постоянная численно равна работе, совершаемой 1 молем идеального газа при изобарном нагревании на 1 К.

Первый закон термодинамики

Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе.

D U = A + Q.

Коэффициент полезного действия теплового двигателя

КПД теплового двигателя — это отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

h = A1/Q1 = (Q1 -Q2)/Q1 = -Q2/Q1.

Q1 — количество теплоты, полученное от нагревателя,

Q2 — количество теплоты, отданное холодильнику.

hmax = (T1 -T2)/T1;

T1 — температура нагревателя,

T2 — температура холодильника.

Электростатика

Электрический заряд

Электрический заряд — это свойство тел, проявляющееся в их способности взаимодействовать с внешним электрическим полем.

[q] = Кл = А *с.

Кулон — это заряд, который проходит через поперечное сечение проводника при токе 1 А за 1 с.

qe = 1,6*10-19 Кл.

Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена вдоль прямой, соединяющей центры зарядов.

F = Kq1 q2/r2.

K = 9*109 Н*м2/Кл2;

F = q1 q2/4πe0 r2;

e = Fвакуума/Fдиэлектрика — относительная диэлектрическая проницаемость,

e0 = 8,8*10-12 Кл2/Н*м2 — электрическая постоянная.

Напряженность электростатического поля

Электростатическое поле — особый вид материи, создается неподвижными электрическими зарядами. Характерный признак — сила, действующая на неподвижный заряд.

Напряженность электростатического поля — силовая характеристика, векторная величина, по величине и по направлению совпадающая с силой, действующей на единичный положительный точечный заряд.

E = F/q;

[E] = Н/Кл;

E = kq/r2 = q/4πe0 r2;

Разность потенциалов:

Wp = qEd — потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле.

Потенциал электрического поля — это отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду.

f = Wp/q = Ed;

U = A/q;

[U] = Дж/Кл = В.

1 Вольт — напряжение между двумя такими точками электростатического поля, при перемещении между которыми заряда в 1 Кл совершается работа в 1 Дж.

1 Электрон-вольт — энергия, которую приобретает электрон, пройдя разность потенциалов в 1 В.

1 э.В. = 1,6*10-19 Дж;

E = U/d;

[E] = В/м.

Конденсаторы

Энергия заряженного конденсатора: W = q1 E2 d,

где q1 — заряд 1 пластины, E2 — напряженность, созданная 2 пластиной, d — расстояние (вдоль силовых линий).

W = qEd = qU/2 = CU2/2 = q2/2C.

Плотность энергии — это энергия в единице объема.

w = W/V = e0 E2/2,

где e0 — электрическая постоянная.

Электрический ток

Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц.

I = q/t;

I = D q/D t = q.

Сила тока определяется зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника за единицу времени.

R = U/I;

[R] = В/А = Ом.

1 Ом — сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1 В возникает сила тока в 1 А.

Работа и мощность тока

Закон Джоуля-Ленца: Q = I2 • Rt.

Если работа тока превращается только в тепло: Q = IUt = U2 • t / R.

Aтока полная = IUt.

Удельное сопротивление

R = r (l/S);

r — удельное сопротивление, численно равно сопротивлению проводника, имеющего единичную длину и единичное сечение; зависит только от материала и температуры, единица измерения Ом * м.

R - R0/R0 = a t;

a = R - R0/R0 t;

A — температурный коэффициент сопротивления, численно равен относительному изменению сопротивления проводника при нагревании на 1 K.

[a] = K-1;

R = R0 (1 + a t);

r = r0 (1 + a t), r0 — удельное сопротивление при 0 0C.

Магнетизм

Магнитное поле — особый вид материи, создается движущимися электрическими зарядами или меняющимся электрическим полем. Характерный признак — сила, действующая на движущийся заряд.

Индукция магнитного поля — силовая характеристика магнитного поля, 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 направлен перпендикулярно плоскости, в которой лежит длина проводника и максимальная сила Ампера.

B = FAmax/Il = [Н]/[А][м] = [Тл].

Тесла — это индукция такого магнитного поля, в котором на проводник с током 1 А и активной длиной 1 м действует максимальная сила в 1 Н.

FA = BIlsin a, a = B ^ l;

FЛ = qB v sin a, a = v ^ B;

R = m v/qB;

T = 2pm/qB;

m = qB2 R2/2U.
Ресурсы
Реклама
кондитерская Славишна
(студенческий торт на экзамен - символ настоящего студенческого праздника)
Банк рефератов
Сайт для студентов содержит огромное количество разных рефератов и по различным темам.
В банке рефератов вы можете бесплатно скачать работу по выбранной теме.
Самые новые и лучшие рефераты в расширенной коллекции.
Скачать реферат
Реклама
Материалы




Рефераты - качественные, оригинальные рефераты на различные темы