Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
формулы всего курса физики.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
873.47 Кб
Скачать

КИНЕМАТИКА

Формула

Пояснение

Модуль вектора ускорения

Модуль нормального ускорения, где v – модуль скорости тела в данной точке траектории; R – радиус кривизны траектории в этой же точке.

классический закон сложения скоростей, где - скорость тела относительно неподвижной системы отсчета; - скорость тела относительно подвижной системы отсчета; - скорость подвижной системы отсчета относительно неподвижной.

Уравнения равномерного прямолинейного движения в проекции на ось ОХ.

Уравнения равнопеременного прямолинейного движения в проекции на ось ОХ.

Определение центрального угла, измеряемого в радианах, где R – радиус окружности, l – длина дуги, на которую опирается данный угол.

Линейная скорость движения материальной точки по окружности, где l – путь (длина дуги), пройденный точкой за интервал времени t.

Определение угловой скорости.

Связь между линейной скоростью и угловой.

Центростремительное ускорение.

Связь между угловой скоростью и периодом Т обращения точки по окружности с частотой .

Угловой ускорение, где  - приращение угловой скорости за интервал времени t.

Связь между угловым ускорением и тангенциальным.

Уравнения равномерного вращательного движения при 0 = 0.

Уравнения равнопеременного вращательного движения при 0 = 0.

Алгоритм решения задач по кинематике

Несмотря на большое разнообразие задач по кинематике, можно предложить следующий порядок их решения.

1. Выбрать систему отсчета на основании тщательного анализа условия задачи, связав начало отсчета с началом отсчета времени и положительным направлением координатных осей. Рациональный выбор системы отсчета, как правило, значительно упрощает решение задачи. При выборе положительных направлений осей необходимо руководствоваться направлением движения (скорости) или направлением ускорения.

2. Сделать схематический рисунок, который лучше всего представить в виде траектории движущейся точки в выбранной системе отсчета с изображением векторов перемещения, скорости и ускорения. В случае графического решения задачи нарисовать графики зависимости координат и скорости от времени (а также перемещения и пути). Такие графические зависимости очень полезны и при аналитическом решении задач.

3. Составить систему уравнений на основании законов движения в координатной форме, т. е. спроецированных на оси координат векторных уравнений r(t) и v(t). Знаки проекций v,v0, а определяются соответствием направлений этих векторов направлениям координатных осей. При необходимости система уравнений должна быть дополнена соотношениями, составленными на основе конкретной ситуации, описанной в задаче.

ДИНАМИКА

Формула

Пояснение

Масса однородного тела, где  - плотность тела; V – его объём.

II закон Ньютона для случая m = const.

Равнодействующая сил, действующих на тело (принцип суперпозиции сил).

III закон Ньютона.

Закон всемирного тяготения, где F – сила притяжения двух материальных точек массами m1 и m2; r – расстояние между ними; G – гравитационная постоянная ( )

Сила тяжести материальной точки массой m, где - ускорение свободного падения.

Ускорение свободного падения тел на Земле, где - масса Земли; - радиус Земли.

Первая космическая скорость тел для Земли.

Закон Гука, где - модуль линейной деформации тела (удлинение, сжатие), k – коэффициент жесткости тела.

Закон Гука в проекции на ось ОХ.

Сила трения скольжения, где - максимальная сила трения покоя; N – сила нормального давления;  - коэффициент трения.

Алгоритм решения задач на динамику материальной точки

При решении задач на динамику материальной точки можно рекомендовать следующую последовательность.

1. Сделать схематический рисунок, изобразив все силы, действующие на каждое тело рассматриваемой системы.

2. Выбрать систему координат ху, причем положительное направление оси х желательно указать так, чтобы оно совпадало с направлением ускорения тела. В случае движения тела по окружности ось х необходимо направить к центру окружности, т. е. по направлению нормального (центростремительного) ускорения.

3. Для каждого тела в отдельности записать II закон Ньютона в векторном виде: .

4. Спроецировать эти уравнения на выбранные оси координат.

5. Дополнить при необходимости полученную систему уравнений кинематическими и динамическими соотношениями и решить ее относительно искомой неизвестной.

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ

Формула

Пояснения

Импульс тела (количество движения).

II закон Ньютона в Импульсной формулировке, где - импульс силы, - изменение импульса тела.

Закон сохранения импульса для замкнутых систем, где - импульсы тел до взаимодействия; - импульсы тел после взаимодействия.

Определение работы постоянной силы , где r – модуль перемещения;  - угол между вектором силы и вектором перемещения.

Работа силы тяжести, где h1 и h2 – начальная и конечная высота тела относительно начала отсчета.

Работа силы упругости, где k – жесткость пружины; х1, х2 – начальная и конечная величина линейной деформации.

Работа силы трения.

Средняя мощность, где А – работа, совершаемая за время t.

N = Fv

Мгновенная мощность.

КПД механизма, где Ап – полезная работа, А – вся совершенная работа.

Кинетическая энергия.

Теорема о кинетической энергии, где - изменение кинетической энергии.

Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей на высоты h.

Потенциальная энергия упругодеформированного тела.

W = Wк + Wп

Полная механическая энергия.

Закон сохранения механической энергии (для замкнутых систем).

Закон превращения энергии (для незамкнутых систем), где W – изменение полной механической энергии тела, А1 – работа внешних сил, А2 – работа неконсервативных сил (сил трения).