Читать онлайн Краткий справочник для подготовки к ОГЭ, ЕГЭ и олимпиадам по физике

Перфильев М.С., Лякишев В.К.

Краткий справочник для подготовки к ОГЭ,

ЕГЭ и олимпиадам по физике

Иркутск, 2025

Оглавление

МЕХАНИКА

Дополнительные сведения

ТЕРМОДИНАМИКА

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Дополнительные сведения

ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Дополнительные сведения

МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Дополнительные сведения

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Дополнительные сведения

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА

Дополнительные сведения

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Дополнительные сведения

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА, ВОЛНОВАЯ ОПТИКА

Дополнительные сведения

СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Дополнительные сведения

ПРИЛОЖЕНИЕ

МЕХАНИКА

Инерция – это свойство тела сохранять неизменным состояние своего движения или покоя по отношению к Земле, когда на него не действуют другие тела.

Траектория – это линия (или кривая), которую описывает тело при движении относительно выбранного тела отсчёта.

Равномерное движение – движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит равные пути.

Скорость тела при равномерном движении – это величина, равная отношению пути ко времени, за которое этот путь пройден:

Средняя скорость тела при неравномерном движении равна отношению всего пройденного телом пути ко времени движения:

Ускорение – физическая величина, показывающая, насколько изменяется скорость тела за каждую секунду равноускоренного движения:

Проекция перемещения на ось х:

; ;

Координата движущейся точки:

Графики кинематических величин:

Закон сложения скоростей:

Первая космическая скорость:

Вторая космическая скорость:

Движение тела, брошенного горизонтально:

Дальность полёта

Высота броска

Движение тела, брошенного под углом к горизонту:

Время полёта

Дальность полёта

При получим и дальность полёта будет максимальной.

Высота подъёма

Время подъёма

Линейная скорость при движении точки по окружности:

Угловая скорость при движении точки по окружности:

Связь между угловой и линейной скоростью:

Центростремительное ускорение:

Масса тела является скалярной величиной и измеряется в килограммах, а вес тела – векторной величиной и измеряется в ньютонах. Вес тела – это сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес.

Сила тяжести приложена к центру масс тела и действует по отвесной линии вниз.

Сила нормальной реакции опоры N действует со стороны опоры на давящее на неё тело и направлена перпендикулярно к поверхности опоры. Для тела, находящегося на наклонной плоскости:

.

Вес тела, движущегося с ускорением вниз:

Если , то и будет состояние невесомости.

Вес тела, движущегося с ускорением вверх:

Закон всемирного тяготения:

Величина ускорения свободного падения на высоте h:

ПЕРВЫЙ ЗАКОН НЬЮТОНА: Существуют такие системы отсчёта, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно или покоится, если на него не действуют другие тела или действие тел скомпенсировано. Такие системы называются инерциальными системами отсчёта (ИСО).

ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА: В инерциальной системе отсчёта материальная точка постоянной массы m под действием силы F (равнодействующей сил, приложенных к телу) движется с ускорением

ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА: Силы воздействия материальных тел друг на друга равны по модулю и противоположны по направлению:

Закон Гука (применим для упругих деформаций): сила упругости, возникающая при деформации, пропорциональна удлинению (сжатию) тела и направлена в сторону, противоположную направлению смещения частиц тела при деформации:

Параллельное соединение пружин:

Последовательное соединение пружин:

Сила трения скольжения – это сила трения, возникающая при относительном перемещении (случай поступательного движения) соприкасающихся тел, равна предельному значению силы трения покоя: , коэффициент трения скольжения зависит от материала и степени шероховатости трущихся поверхностей.

Архимедова сила:

Плотность вещества:

Импульс тела:

Импульс силы:

Закон сохранения импульса (для изолированной системы):

Давление на поверхность:

Давление жидкости на глубине h:

Скорость распространения волны:

Механическая работа:

Работа силы трения:

Кинетическая энергия:

При абсолютно упругом ударе выполняются законы сохранения импульса и механической энергии; при неупругом ударе выполняется закон сохранения импульса, а часть механической энергии системы превращается в тепловую энергию.

Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй на высоту h:

Потенциальная энергия упруго деформированной пружины:

Закон сохранения механической энергии:

Теорема об изменении кинетической энергии: изменение кинетической энергии тела равно работе сил, приложенных к этому телу.

Теорема об изменении потенциальной энергии: изменение потенциальной энергии системы равно взятой с обратным знаком работе, совершаемой над ней консервативными силами поля.

Механическая мощность:

Полезная мощность двигателя транспортного средства, движущегося с постоянной скоростью:

Коэффициент полезного действия:

Момент силы относительно оси вращения: (плечо силы l – это длина перпендикуляра, проведённого от оси вращения к линии действия силы).

Рычаг – твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной оси.

Условие равновесия рычага:

Золотое правило механики: нельзя получить выигрыш в работе; во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии.

Блок – колесо с желобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси; блок предназначен для подъема грузов.

Условия равновесия твердого тела:

1. Твердое тело находится в равновесии, если геометрическая сумма всех приложенных к нему сил равна нулю:

2. Твердое тело находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов всех сил, действующих на него относительно любой оси, равна нулю:

Виды равновесия:

Период колебаний пружинного маятника:

Закон сохранения механической энергии при колебаниях пружинного маятника:

Период колебаний математического маятника:

Закон сохранения механической энергии при колебаниях математического маятника:

Координата точки при гармонических колебаниях:

Скорость точки при гармонических колебаниях:

Ускорение точки при гармонических колебаниях:

Виды механических волн:

Дополнительные сведения

Третий закон Кеплера: квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей орбит планет:

, где – периоды обращения двух планет, – большие полуоси их орбит.

Уравнение Бернулли:

, где – плотность жидкости, – скорости течения жидкости через разные участки трубы, – высоты центров поперечного сечения трубы, – давления в центрах поперечного сечения трубы.

Гидравлический пресс: , где – силы, действующие на больший и меньший поршни соответственно, – площади большего и меньшего поршней соответственно.

Полное ускорение точки, движущейся по окружности, равно векторной сумме тангенциального (обусловленного изменением модуля скорости движения точки) ускорения и центростремительного (обусловленного круговой траекторией движения точки) ускорения:

Воображаемая точка, в которой сосредоточена вся масса тела или системы тел, называется центром масс. Радиус–вектор центра масс: ,

где m – суммарная масса системы тел, – масса i–ого тела, –радиус–вектор, задающий положение i–го тела.

ТЕРМОДИНАМИКА

Количество вещества: ;

Концентрация частиц газа:

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул:

;

Средняя квадратическая скорость движения частиц газа:

;

Абсолютная температура:

Основное уравнение МКТ:

; ;

Закон Дальтона для смеси разреженных газов:

Уравнение состояния идеального газа Менделеева – Клапейрона:

; ;

Изопроцессы для идеального газа:

Внутренняя энергия идеального газа (если газ одноатомный i =3, если газ двухатомный i = 5):

;

Работа идеального газа равна площади фигуры под графиком в осях P–V (с учётом знака – если объём газа увеличивается, то работа газа положительна; если объём газа уменьшается, то работа газа отрицательна; при постоянном объёме работа газа равна нулю). Работа внешних сил над газом равна работе газа, взятой со знаком минус. Работа газа в изобарном процессе равна

Первый закон термодинамики:

Второй закон термодинамики: невозможен самопроизвольный переход тепловой энергии от менее нагретого тела к более нагретому.