Трофимова Т.И., Павлова З.Г. - Сборник задач по курсу физики с регениями (1092346), страница 42
Текст из файла (страница 42)
5 Момент инерции тонкого стержня относительно осн, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину 2 .У= — т! . )2 Момент инерции тонкого стержня относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец Кинетическая энергия вращающегося тела относительно неподвижной оси Уга! 2 Т вр Момент силы относительно непод- вижной точки Момент силы относительно непод- вижной оси Момент импульса материальной точки относительно неподвижной точки Момент импульса твердого тела от- носительно неподвижной оси Уравнение динамики вращательного движения твердого тела тт Ь М =.Уе;М=— г — 2 ' б! Р= т. 2~1 — (%) Вст 8ЯТ ИС г 2~1 — (с,2с) (и) 1 (я) Длс( и (з) =,Г2л.(гп(и), /1 — (и,!с) ! !о = 1- (и/с) Закон сохранения момента импульса 1 = сопя!.
Закон всемирного тяготения И! И2 Р=Π—. 2 Сила тяжести Р=ин. Напряженность поля тяготения и= я/и. Потенциал поля тяготения П М р= — =-~ —. И Я Взаимосвязь между потенциалом поля тяготения и его напряженностью в = 82вб1в. Уравнение неразрывности оп= сопз1. Уравнение Бернулли — + ряй+ р = сопзг . Р" 2 Релятивистское замедление хода часов Релятивистское (лоренцово) сокра- щение длины стержня Релятивистский закон сложения скоростей и'+ и, и-с и — 2 и— 1+ ии'! с 1 — ии!~с Релятивистский импульс Закон взаимосвязи массы и энергии Связь между полной энергией и импульсом релятивистской частицы Е= ис +рс 2. Основы молекулярной физики и термодинамики Закон Бойля — Мариотта ри=со ! Ри т,и=. Законы Гей-Люссака г'=Рс(1+а!) при р,и=сонэ!, р = рс(1+ а!) при г', и = сопя! .
Закон Дальтона Р Р! + Р2 '! Рг+"'! Рп Уравнение Клапейрона — Менделеева лдя произвольной массы газа И РК= — Ят=гЯТ. М Основное уравнение молекулярно- кинетической теории 1 2 р = — пи!о(и„,) Средняя квадратичная скорость мо- лекулы '131 т 5я~ (и„,) =~ — = ~— 11 Ив М Средняя арифметическая скорость молекулы Наиболее вероятная скорость молекулы Барометрическая фоРмула -мямяг! Р=рсе Срелняя д. ина свобод ого п бега молекул Среднее чисто столкновении моле купы за 1 с Закон теплопроводности Фурье йт 1 ! ь! = -Л вЂ”; Л= — сир(с)(1).
Закон диффузии Фика бт 3 Закон Ньютона для внутреннего тре ния (вязкости) !)о 1 — — ц = -р(е!)(1) бк' 3 Средняя энергия молекулы (.) = — 'кт. 2 Внутренняя энергия произвольной массы газа ! И ! с!е а — )гт= — — йт 2 М2 Первое начало термодинамн«и дд = ос!+ дА. Молярная теплоемкостыаза при посто янном объеме и постоянном давлен ! ш ! !-!-2 С,= — Я; С= Р 2 ~ 2 работа газа при изменении его объема дА = рбр. работа газа при изобарном расширении И А=рР;-)!)= — Б(т -т).
М работа газа при изотермичес«ом расширении 2л Рг и Р А = О= — Лт)п — = — ЛТ1п— М Р! М Уравнения адиабатного процесса (уравнение Пуассона) ррт = сопя!; Т) т ' = соп !, Т"р! " = сонм . Работа газа при адиабатном Раси'и.
ренин И А= — с,(т — т). М Термический КПД лла «РУ"свого процесса й-й Ч= ' Я Термический КПД цикла Карно т -Т2 ч= ' т, Уравнение Ван-дер-Ваальса дла «1" ля реального газа с р+ — ~!(1' — Б) = лт. Кг~ а Е= —. еа ! Й вЂ” =Х— Е = ~~2,Е, . »=М! е = 1+ и, (7 Е= —.
2ео 3. Электричество и электромагиетизм Закон Кулона 4лео г2 Напряженность электростатического поля Е=Р/Я,. Поток вектора напряженности элек- тростатического поля сквозь замкну- тую поверхность| Фл =~ЕЙЯ=~Е„г)Я. Принцип суперпозицни и Электрический момент диполя Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме ~Е4В=~Е„4В ~Га Я оо лм ~Е 43= ~Е„4Я= — ) р41'. Я ео Объемная„поверхностная и линейная плотности заряда О й~, бй Р= 22 = — ! т= —. дЯ Напряженность поля, создаваемого равномерно заряженной бесконечной плоскостью, Напряженность поля, создаваемого двумя бесконечными параллельнымп разноименно заряженными плоско- стями, Напряженность поля, создаваемого равномерно заряженной сферической поверхностью, Еи ', (г>Я); 1 4лоо г~ Е=О 1г<Я).
Потенциал электростатического поля б' А„ 'Р= 0о й Связь между потенциатом электростатического поля и его напряженностью Е = -яшбу2. Связь между векторами Р и Е Р=иооЕ. Связь между е их Связь между векторами электрлшеского смещения и напряженностью электростатического поля В=аоеЕ Электрическая емкость уединенного проводника Электрическая емкость шара С = 42геоей. Электрическая емкость плоского конденсатора С= о2 Электрическая емкость цилиндрического конденсатора 2лео! С= 1п1г2/й ) Электрическая емкость сферического конденсатора Г2 Г! С= 4лоое г2 — г! Электрическая емкость параллельно и последовательно соединенных конденсаторов Энергия заряженного уединенного проводника СФ2 ар а2 И' = — = — = —. 2 2 2С Энергия заряженного конденсатора с(до') 021р 0 И' = 2 2 2С Объемная плотность энергии электростатического поля еоеЕ Е12 О2 = — = 2 2 Сила тока ОД 1= —. 6! Плотность тока ! = 1/Я.
Электродвижущая сила, действу ющая в цепи й" = А/до; )г = ~ Е„О1 Закон Ома для однородного участка цепи 1=У/А. Закон Ома в дифференциальной форме )=уЕ, Мощность тока Р= бА =И=12В=и2/В, б! Закон Джоуля †Лен Од= Ш42=! ВО!= — б!. Ь' В Закон джоуля — Ленца в дифференциальной форме о2=1Е= уЕ .
Закон Ома для неоднородного участка цепи !обобщенный закон Ома) а.о.о~ Я Магнитный момент рамки с током р„= 15н. Связь между индукцией и напряженностью магнитного поля В=)2 !2Н. Закон Био — Савара — Лапласа для элемента проводника с током бВ= 422 гз Мвпщтная инлукция поля прямого юла !20!2 21 В= —. 4л Я Закон Ампера бР=1[б),В~. Т = 2л~Р~а .
Т = !о(1 — е-Ц') . Сила Лоренца Р = Д(тВ~ . разность 11'= ЛТ 1'2. Намагниченность Хр. 3= — — ' отивление цепи ф11 41= 1. Магнитная индукция поля в центре круглого проводника с током Т В= !2о12 2Р Мапопное поле свободно движущегося заряда л 12 Д[~т~ 4л Холловская поперечная потенциалов 1 Тв ТВ ~р= — =  —.
еп с! с1 Закон полного тока для магнитного поля в вакууме (теорема о циркуля- ции вектора В) и фВ д1= фВ! с)1= 1соу1к с ьм Магнитная индукция поля внутри соленоида (в вакууме), имеющего !У витков, )!с Т В=1!о ! Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) сквозь произвольную поверхность ф = фв ай = фв„йв. Закон Фарадея с(Ф сг = —, 4! ЭДС самоицдукции о! с,= — Л вЂ”. б! Индуктивность бесконечно длинноп соленоида, имеющего сУ витков, Узв ь = 1!о!с 1 Ток при размыкании цепи Т= !ос Ток при замыкании цепи Энергия магнитного поля, связанно- го с контуром, Объемнзя плон!ость энергии магнитного поля додоз 2 2 Связь между векторами 3 и Н З =2Н.
Связь между 1с и т 1с = 1+Х ° Закон полного тока для магнитного поля в веществе (теорема о циркуляции вектора В) фВб)=фВ, 41=„,(1+1) с Теорема о циркуляции вектора Н 4. Колебания и волны Уравнение гармонического колебания з = Асов(сов!+ ор); соо = 2л!Т = 2лт . Период колебаний физического ма- ятника Т = 2лД(тФ) = 2лД/Г ° Период колебаний математического маятника формула Томсона Т= 2л/ьС .
Логарифмический декремент затухания 0=1п =ЬТ. А(с+ Т) Индуктивное сопротивчение !1ь = со~. Емкостное сопротивление 1 Я„- = —. со С Полное сопр ,2 Я2+ со!.+ .С! Длина волны Л=нТ. Уравнение плоской волны Дх,!) = А соз(о2! — Лх+ !оо) . Уравнение сферической волны с(г,!) = — соа(щ! - 1сх+(оо), Ао г фазовая и групповая скорости сд Йсо 12= — ', и= —. 7 с)1с Уравнение стоячей волны 2лх с = 2Асоз — сов!ос. Л Эффект Доплера в акустике (н ~ нрр)!со н+ оо Скорость распространения электро магнитных волн в среде с б Оптика Квантовая природа излучения Закон отражения света 1! = 1). Закон преломления света зш с! З!и !2 формула тонкой линзы ! ') (!У-1)~ — + — ~= + 1В, В2~ а Ь Показатечь преломления света н и= —. с Оптическая длина пути В=по.
О тическая разность хода А=Л2-!ч. Закон Мозли 2(1 1'1 2 т « 2 2 Ео = "+ лого. Условия интерференционных максимумов нминимумов Л=+ 1, (т=о,1,2,...); Ло Л= ч(2т+1) — о (т=о, 1,2, ...). 2 Оптическая разность хода в тонких пленках в отраженном свете г г 1о Л= 21! « -5ш 2 Условия дифракционных максимумов и минимумов от одной щели «зт р =+(2т+1) — (т = 1, 2, 3, ...); 2 Л «51пог =+2т — (т = 1, 2, 3, ...).
2 Условие главных максимумов дифракционной решетки дзш ог = +тЛ (т = О, 1, 2, ...). Условие дополнительных минимумов дифракционной решетки т'Л огзшуг=+ — (т'го О,ЬГ,22У, ...). Формула Вульфа — Брэггов 2«15ш О = тЛ (т = 1, 2, 3, ...). Разрешающая способность спектральгюго прибора и дифракционной решетки Л Я= —; Я=тЬ1. дЛ * Продольный эффект Доплера ,/1 — о/с "~д+% Поперечный эффект Доплера «=т ~~-Д ) Степень поляризации р1 -1 1,„+ 1,„ Закон Малюса 1= 1осоз а. 2 Закон Брюстера гв!в = «и Угол вращения плоскости поляризаШш в кристаллах и растворах р = аг(; 52 = [а]СЫ .
Закон Стефана — Больцмана Е Т4 Закон смещения Вина Л = Ь|Т. Формула Планка 2лт Ь« "«,г 2 о !(гг1 Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта г Ь«= А+ —, то 2 Энергия и импульс фотона Ьс ко Ь« ф-Ьу — . о с с Давление света при нормальном падении на поверхность Е р= — '(1+ р) = го(1+ р) с Изменение длины волны при эффекте Комптона Ь гО ЛЛ = — (1 — Соя 0) = — 51П тес то« 2 6. Элементы квантовой физики атомов, молекул и твердых тел Обобщенная формула Бмгьмера Энергия электрона в водородоподобном атоме 1 У те Е„= — ' («=1,2,3,...).
2 йЬ22 Длина волны де Бройля Ь р Соотношение неопределенностей ЛХЛр„и Ь, ЛхЛр В Ь, ЛЕЛ! > Ь. Лхдр, «Ь, Общее уравнение Шредингера !г , дЧ' — — ЛЧ'+ П(х,у,г)Ч' = !Ь вЂ”. 2т д! Уравнение Шредингера для стационарных состояний 2т Лгу+ — (Š— (!)гр = О . Ь2 Коэффициент прозрачности прямо- угольного потенциального барьера 2 12 = Роехр — — 2«д(1 — Е)! Энергия квантового осциллятора 7. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц Энергия связи нуклонов в ядре Е, = [2т +(А — 7)т„— т„~с, Дефект массы ядра Лт=[ст +(А — А)«1„]-т„.