Termodynamikens andra lag

Enligt denna lag är en process, vars enda resultat är överföringen av energi i form av värme från en kallare kropp till en varmare, omöjlig utan förändringar i själva systemet och miljö. Termodynamikens andra lag uttrycker tendensen hos ett system som består av ett stort antal kaotiskt rörliga partiklar att spontant övergå från mindre sannolika tillstånd till mer troliga tillstånd. Förbjuder skapandet av en evighetsmaskin av det andra slaget.

Avogardos lag
Lika volymer av ideala gaser vid samma temperatur och tryck innehåller samma antal molekyler. Lagen upptäcktes 1811 av den italienske fysikern A. Avogadro (1776–1856).

Amperes lag
Lagen för växelverkan mellan två strömmar som flyter i ledare placerade på en kort bit från varandra säger: parallella ledare med strömmar i samma riktning attraherar, och med strömmar i motsatt riktning stöter de bort. Lagen upptäcktes 1820 av A. M. Ampere.

Arkimedes lag

Hydro- och aerostatikens lag: en kropp nedsänkt i en vätska eller gas påverkas av en flytkraft riktad vertikalt uppåt, lika med vikten av vätskan eller gasen som förträngs av kroppen, och appliceras i tyngdpunkten av kroppen. nedsänkt del av kroppen. FA = gV, där g är densiteten av vätskan eller gasen, V är volymen av den nedsänkta delen av kroppen. Annars kan lagen formuleras på följande sätt: en kropp nedsänkt i en vätska eller gas tappar lika mycket i vikt som vätskan (eller gasen) den tränger undan väger. Då P = mg – FA. Lagen upptäcktes av den antika grekiske vetenskapsmannen Arkimedes 212 f.Kr. e. Det är grunden för teorin om flytande kroppar.

Tyngdlagen

Den universella gravitationens lag, eller Newtons gravitationslag: alla kroppar attraherar varandra med en kraft som är direkt proportionell mot produkten av dessa kroppars massor och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet mellan dem.

Boyle–Mariottes lag

En av lagarna för en idealgas: vid konstant temperatur är produkten av gastrycket och dess volym ett konstant värde. Formel: pV = konst. Beskriver en isoterm process.

Hookes lag
Enligt denna lag är elastiska deformationer av en solid kropp direkt proportionella mot de yttre påverkan som orsakar dem.

Daltons lag
En av de grundläggande gaslagarna: trycket hos en blandning av kemiskt icke-interagerande idealgaser är lika med summan av dessa gasers partialtryck. Upptäckt 1801 av J. Dalton.

Joule–Lenz lag

Beskriver den termiska effekten av elektrisk ström: mängden värme som frigörs i en ledare när en likström passerar genom den är direkt proportionell mot kvadraten på strömmen, ledarens motstånd och tiden för passage. Upptäcktes av Joule och Lenz oberoende av varandra på 1800-talet.

Coulombs lag

Elektrostatikens grundläggande lag, som uttrycker beroendet av samverkanskraften mellan två stationära punktladdningar på avståndet mellan dem: två stationära punktladdningar interagerar med en kraft som är direkt proportionell mot produkten av storleken på dessa laddningar och omvänt proportionell mot kvadraten av avståndet mellan dem och dielektricitetskonstanten för det medium i vilket laddningarna finns. Värdet är numeriskt lika med kraften som verkar mellan två stationära punktladdningar på 1 C vardera placerade i ett vakuum på ett avstånd av 1 m från varandra. Coulombs lag är en av elektrodynamikens experimentella motiveringar. Öppnade 1785.

Lenz lag
Enligt denna lag har den inducerade strömmen alltid en sådan riktning att dess eget magnetiska flöde kompenserar för förändringarna i det externa magnetiska flödet som orsakade denna ström. Lenz lag är en konsekvens av lagen om energibevarande. Installerad 1833 av E. H. Lenz.

Ohms lag

En av de grundläggande lagarna för elektrisk ström: styrkan hos likström i en sektion av en krets är direkt proportionell mot spänningen i ändarna av denna sektion och omvänt proportionell mot dess motstånd. Gäller för metallledare och elektrolyter vars temperatur hålls konstant. I fallet med en komplett krets är den formulerad enligt följande: styrkan hos en elektrisk likström i kretsen är direkt proportionell mot strömkällans emk och omvänt proportionell mot den elektriska kretsens totala resistans. Upptäcktes 1826 av G.S. Ohm.

Lagen för vågreflektion

Den infallande strålen, den reflekterade strålen och den vinkelräta höjden till strålens infallspunkt ligger i samma plan, och infallsvinkeln är lika med brytningsvinkeln. Lagen gäller för spegelreflektion.

Pascals lag
Hydrostatikens grundläggande lag: trycket som produceras av yttre krafter på ytan av en vätska eller gas överförs lika i alla riktningar.

Lagen för ljusets brytning

Den infallande strålen, den brutna strålen och den vinkelräta som återställs till strålens infallspunkt ligger i samma plan, och för dessa två medier är förhållandet mellan sinus för infallsvinkeln och sinus för brytningsvinkeln en konstant värde, kallat det relativa brytningsindexet för det andra mediet i förhållande till det första.

Lagen om rätlinjig utbredning av ljus

Lagen för geometrisk optik, som säger att ljus fortplantar sig rätlinjigt i ett homogent medium. Förklarar till exempel bildandet av skugga och penumbra.

Lagen om bevarande av laddning
En av de grundläggande naturlagarna: algebraisk summa elektriska laddningar för alla elektriskt isolerade system förblir oförändrade. I ett elektriskt isolerat system tillåter lagen om bevarande av laddning uppkomsten av nya laddade partiklar, men den totala elektriska laddningen för de uppkommande partiklarna måste alltid vara lika med noll.

Lagen om bevarande av momentum
En av mekanikens grundläggande lagar: rörelsemängden för varje slutet system, under alla processer som sker i systemet, förblir konstant (bevarad) och kan endast omfördelas mellan delar av systemet som ett resultat av deras interaktion.

Karls lag
En av de grundläggande gaslagarna: trycket för en given massa av en idealgas vid konstant volym är direkt proportionell mot temperaturen.

Lagen för elektromagnetisk induktion

Beskriver fenomenet förekomst elektriskt fält när magnetiska förändringar (fenomenet elektromagnetisk induktion): den elektromotoriska induktionskraften är direkt proportionell mot förändringshastigheten för magnetiskt flöde. Proportionalitetskoefficienten bestäms av systemet av enheter, tecknet bestäms av Lenz regel. Lagen upptäcktes av M. Faraday.

Lagen om bevarande och omvandling av energi
Allmän naturlag: energin i varje slutet system förblir konstant (bevarad) under alla processer som sker i systemet. Energi kan bara omvandlas från en form till en annan och omfördelas mellan delar av systemet. För ett öppet system är en ökning (minskning) av dess energi lika med en minskning (ökning) av energin hos kroppar och fysiska fält som interagerar med det.

Newtons lagar
Klassisk mekanik bygger på Newtons 3 lagar. Newtons första lag (tröghetslag): en materiell punkt är i ett tillstånd av rätlinjig och enhetlig rörelse eller vila om andra kroppar inte agerar på den eller om dessa kroppars verkan kompenseras. Newtons andra lag (dynamikens grundläggande lag): accelerationen som en kropp tar emot är direkt proportionell mot resultatet av alla krafter som verkar på kroppen, och omvänt proportionell mot kroppens massa. Newtons tredje lag: två kroppars handlingar är alltid lika stora och riktade i motsatta riktningar.

Faradays lagar
Faradays första lag: massan av ett ämne som frigörs på elektroden under passagen av en elektrisk ström är direkt proportionell mot mängden elektricitet (laddning) som passerar genom elektrolyten (m = kq = kIt). Faradays andra lag: förhållandet mellan massorna av olika ämnen som genomgår kemiska omvandlingar på elektroderna när identiska elektriska laddningar passerar genom elektrolyten är lika med förhållandet mellan kemiska ekvivalenter. Lagarna upprättades 1833–1834 av M. Faraday.

Termodynamikens första lag
Termodynamikens första lag är lagen om bevarande av energi för ett termodynamiskt system: mängden värme Q som tillförs systemet används på att förändra den inre energin i systemet U och utföra arbete A av systemet mot yttre krafter. Formeln Q = U + A ligger till grund för driften av värmemotorer.

Bohrs postulat

Bohrs första postulat: ett atomsystem är stabilt endast i stationära tillstånd som motsvarar en diskret sekvens av atomenergivärden. Varje förändring i denna energi är förknippad med en fullständig övergång av atomen från ett stationärt tillstånd till ett annat. Bohrs andra postulat: absorption och emission av energi från en atom sker enligt lagen enligt vilken strålningen som hör samman med övergången är monokromatisk och har en frekvens: h = Ei – Ek, där h är Plancks konstant, och Ei och Ek är atomens energier i stationära tillstånd.

Vänsterhandsregel
Bestämmer riktningen för kraften som verkar på en strömförande ledare (eller en rörlig laddad partikel) belägen i ett magnetfält. Regeln säger: om vänster hand är placerad så att de utsträckta fingrarna visar strömmens riktning (partikelhastighet), och magnetfältslinjerna (magnetiska induktionslinjer) kommer in i handflatan, då kommer vänster hand tumme kommer att indikera riktningen för kraften som verkar på ledaren (positiv partikel; i fallet med en negativ partikel är kraftens riktning motsatt).

Högerhandsregel
Bestämmer riktningen för induktionsströmmen i en ledare som rör sig i ett magnetfält: om höger handflata är placerad så att de magnetiska induktionslinjerna kommer in i den och den böjda tummen riktas längs ledarens rörelse, då utsträckta fingrar visar induktionsströmmens riktning.

Huygens princip
Låter dig bestämma positionen för vågfronten när som helst. Enligt Huygens princip är alla punkter genom vilka vågfronten passerar vid tidpunkten t källor till sekundära sfäriska vågor, och den önskade positionen för vågfronten vid tidpunkten t sammanfaller med ytan som omsluter alla sekundära vågor. Huygens princip förklarar lagarna för reflektion och brytning av ljus.

Huygens–Fresnel-principen
Enligt denna princip, vid vilken punkt som helst utanför en godtycklig sluten yta som täcker en punktljuskälla, kan ljusvågen som exciteras av denna källa representeras som ett resultat av interferensen av sekundära vågor som emitteras av alla punkter på den specificerade slutna ytan. Principen låter dig lösa de enklaste problemen med ljusdiffraktion.

Relativitetsprincipen
I alla tröghetsreferenssystem fortskrider alla fysiska (mekaniska, elektromagnetiska, etc.) fenomen under samma förhållanden på samma sätt. Det är en generalisering av Galileos relativitetsprincip.

Galileos relativitetsprincip

Den mekaniska relativitetsprincipen, eller den klassiska mekanikens princip: i vilken tröghetsreferensram som helst uppstår alla mekaniska fenomen på samma sätt under samma förhållanden.

Ljud
Ljud är namnet på elastiska vågor som utbreder sig i vätskor, gaser och fasta ämnen och som uppfattas av människors och djurs öra. En person har förmågan att höra ljud med frekvenser i intervallet 16–20 kHz. Ljud med frekvenser upp till 16 Hz brukar kallas infraljud; med frekvenser på 2·104–109 Hz – ultraljud, och med frekvenser på 109–1013 Hz – hyperljud. Vetenskapen som studerar ljud kallas "akustik".

Ljus
Ljus i termens snäva bemärkelse hänvisar till elektromagnetiska vågor i frekvensområdet som uppfattas av det mänskliga ögat: 7,5 '1014–4,3 '1014 Hz. Våglängderna sträcker sig från 760 nm (rött ljus) till 380 nm (violett ljus).

Forskare från planeten Jorden använder många verktyg för att försöka beskriva hur naturen fungerar i allmänhet. Att de kommer till lagar och teorier. Vad är skillnaden? En vetenskaplig lag kan ofta reduceras till ett matematiskt påstående som E = mc²; detta påstående är baserat på empirisk data och dess sanning är vanligtvis begränsad till en viss uppsättning villkor. I fallet med E = mc² - ljusets hastighet i vakuum.

En vetenskaplig teori försöker ofta syntetisera en uppsättning fakta eller observationer om specifika fenomen. Och generellt (men inte alltid) framkommer ett tydligt och testbart uttalande om hur naturen fungerar. Det är inte nödvändigt att reducera en vetenskaplig teori till en ekvation, men den representerar något fundamentalt om naturens funktion.

Både lagar och teorier är beroende av de grundläggande elementen i den vetenskapliga metoden, som att skapa hypoteser, genomföra experiment, hitta (eller inte hitta) empirisk data och dra slutsatser. När allt kommer omkring måste forskare kunna replikera resultat om ett experiment ska bli grunden för en allmänt accepterad lag eller teori.

I den här artikeln ska vi titta på tio vetenskapliga lagar och teorier som du kan fräscha upp till även om du till exempel inte använder ett svepelektronmikroskop så ofta. Låt oss börja med en smäll och avsluta med osäkerhet.

Om det finns en vetenskaplig teori värd att veta, låt den förklara hur universum nådde sitt nuvarande tillstånd (eller inte uppnådde det). Baserat på forskning utförd av Edwin Hubble, Georges Lemaitre och Albert Einstein, postulerar Big Bang-teorin att universum började för 14 miljarder år sedan med en massiv expansion. Vid någon tidpunkt var universum inneslutet vid en punkt och omfattade all materia i det nuvarande universum. Denna rörelse fortsätter till denna dag, och universum självt expanderar ständigt.

The Big Bang-teorin fick brett stöd i vetenskapliga kretsar efter att Arno Penzias och Robert Wilson upptäckte den kosmiska mikrovågsbakgrunden 1965. Med hjälp av radioteleskop har två astronomer upptäckt kosmiskt brus, eller statiskt, som inte försvinner med tiden. I samarbete med Princeton-forskaren Robert Dicke bekräftade forskarparet Dickes hypotes att den ursprungliga Big Bang lämnade efter sig lågnivåstrålning som kan detekteras i hela universum.

Hubbles lag om kosmisk expansion

Låt oss hålla Edwin Hubble en sekund. Medan den stora depressionen rasade på 1920-talet var Hubble pionjär inom astronomisk forskning. Han bevisade inte bara att det fanns andra galaxer förutom Vintergatan, utan han upptäckte också att dessa galaxer rusade bort från vår egen, en rörelse som han kallade recession.

För att kvantifiera hastigheten på denna galaktiska rörelse föreslog Hubble lagen om kosmisk expansion, även känd som Hubbles lag. Ekvationen ser ut så här: hastighet = H0 x avstånd. Hastighet representerar den hastighet med vilken galaxer rör sig bort; H0 är Hubble-konstanten, eller en parameter som indikerar den hastighet med vilken universum expanderar; avstånd är avståndet från en galax till den som jämförelsen görs med.

Hubble-konstanten har beräknats till olika värden under ganska lång tid, men den är för närvarande frusen vid 70 km/s per megaparsek. Det är inte så viktigt för oss. Det viktiga är att lagen ger ett bekvämt sätt att mäta hastigheten på en galax i förhållande till vår egen. Och vad som också är viktigt är att lagen slog fast att universum består av många galaxer, vars rörelse kan spåras tillbaka till Big Bang.

Keplers lagar för planetrörelse

I århundraden har forskare kämpat mot varandra och religiösa ledare om planeternas banor, särskilt om de kretsar runt solen. På 1500-talet lade Copernicus fram sitt kontroversiella koncept om heliocentrisk solsystem, där planeterna kretsar runt solen snarare än jorden. Det var dock först med Johannes Kepler, som byggde på Tycho Brahes och andra astronomers arbete, som en tydlig vetenskaplig grund för planetrörelser uppstod.

Keplers Three Laws of Planetary Motion, som utvecklades i början av 1600-talet, beskriver planeternas rörelse runt solen. Den första lagen, ibland kallad banlagen, säger att planeterna kretsar runt solen i en elliptisk bana. Den andra lagen, arealagen, säger att en linje som förbinder en planet med solen bildar lika stora ytor med lika tidsintervall. Med andra ord, om du mäter området som skapas av en dragen linje från jorden till solen, och spårar jordens rörelse under 30 dagar, kommer området att vara detsamma oavsett jordens position i förhållande till ursprunget.

Den tredje lagen, lagen om perioder, tillåter oss att fastställa ett tydligt samband mellan planetens omloppsperiod och avståndet till solen. Tack vare denna lag vet vi att en planet som är relativt nära solen, som Venus, har en mycket kortare omloppstid än avlägsna planeter som Neptunus.

Den universella gravitationens lag

Detta kan vara par för kursen idag, men för mer än 300 år sedan föreslog Sir Isaac Newton en revolutionerande idé: två objekt, oavsett deras massa, har en gravitationsattraktion Varandra. Denna lag representeras av en ekvation som många skolbarn möter i gymnasiet i fysik och matematik.

F = G × [(m1m2)/r²]

F är gravitationskraften mellan två objekt, mätt i newton. M1 och M2 är massorna av de två objekten, medan r är avståndet mellan dem. G är gravitationskonstanten, för närvarande beräknad som 6,67384(80)·10−11 eller N·m2·kg−2.

Fördelen med den universella gravitationslagen är att den låter dig beräkna gravitationsattraktionen mellan två olika objekt. Denna förmåga är extremt användbar när forskare, till exempel, skjuter upp en satellit i omloppsbana eller bestämmer månens kurs.

Newtons lagar

Eftersom vi pratar om en av de största forskarna som någonsin levt på jorden, låt oss prata om Newtons andra berömda lagar. Hans tre rörelselagar utgör en väsentlig del av modern fysik. Och som många andra fysiklagar är de eleganta i sin enkelhet.

Den första av de tre lagarna säger att ett föremål i rörelse förblir i rörelse om det inte påverkas av en yttre kraft. För en boll som rullar på golvet kan den yttre kraften vara friktion mellan bollen och golvet, eller en pojke som slår bollen i en annan riktning.

Den andra lagen fastställer förhållandet mellan ett föremåls massa (m) och dess acceleration (a) i form av ekvationen F = m x a. F representerar kraft, mätt i newton. Det är också en vektor, vilket betyder att den har en riktningskomponent. På grund av acceleration har en boll som rullar på golvet en speciell vektor i rörelseriktningen, och detta tas med i beräkningen vid beräkning av kraften.

Den tredje lagen är ganska meningsfull och borde vara bekant för dig: för varje handling finns det en lika och motsatt reaktion. Det vill säga, för varje kraft som appliceras på ett föremål på ytan stöts föremålet bort med samma kraft.

Termodynamikens lagar

Den brittiske fysikern och författaren C. P. Snow sa en gång att en icke-vetenskapsman som inte kände till termodynamikens andra lag var som en vetenskapsman som aldrig hade läst Shakespeare. Snows nu berömda uttalande betonade vikten av termodynamiken och behovet av att även icke-vetenskapliga människor känner till det.

Termodynamik är vetenskapen om hur energi fungerar i ett system, vare sig det är en motor eller jordens kärna. Det kan reduceras till flera grundläggande lagar, som Snow beskrev enligt följande:

• Du kan inte vinna.
• Du kommer inte att undvika förluster.
• Du kan inte lämna spelet.

Låt oss förstå det här lite. Genom att säga att du inte kan vinna, menade Snow att eftersom materia och energi bevaras, kan du inte vinna det ena utan att förlora det andra (det vill säga E=mc²). Detta innebär också att du behöver tillföra värme för att driva motorn, men i avsaknad av ett helt stängt system kommer en del värme oundvikligen att gå förlorad till motorn. öppen värld, vilket kommer att leda till den andra lagen.

Den andra lagen - förluster är oundvikliga - innebär att du på grund av ökande entropi inte kan återgå till ditt tidigare energitillstånd. Energi koncentrerad på ett ställe kommer alltid att tendera till platser med lägre koncentration.

Slutligen, den tredje lagen - du kan inte lämna spelet - hänvisar till den lägsta teoretiskt möjliga temperaturen - minus 273,15 grader Celsius. När systemet når absoluta nollpunkten stannar molekylernas rörelse, vilket innebär att entropin når sitt lägsta värde och att det inte ens kommer att finnas kinetisk energi. Men i den verkliga världen är det omöjligt att nå den absoluta noll - du kan bara komma väldigt nära det.

Arkimedes styrka

Efter att den forntida grekiske Arkimedes upptäckt hans princip om flytkraft, påstås han ha ropat "Eureka!" (Hittade det!) och sprang naken genom Syrakusa. Så säger legenden. Upptäckten var så viktig. Legenden säger också att Arkimedes upptäckte principen när han märkte att vattnet i ett badkar steg när en kropp var nedsänkt i det.

Enligt Archimedes princip om flytkraft är kraften som verkar på ett nedsänkt eller delvis nedsänkt föremål lika med massan av vätskan som föremålet förskjuter. Denna princip har avgörande betydelse vid densitetsberäkningar, samt konstruktion av ubåtar och andra oceangående fartyg.

Evolution och naturligt urval

Nu när vi har etablerat några av de grundläggande begreppen om hur universum började och hur fysiska lagar påverkar våra dagliga liv, låt oss rikta vår uppmärksamhet mot den mänskliga formen och ta reda på hur vi kom så långt. Enligt de flesta forskare har allt liv på jorden en gemensam förfader. Men för att en sådan enorm skillnad skulle uppstå mellan alla levande organismer, var några av dem tvungna att förvandlas till en separat art.

I en allmän mening inträffade denna differentiering genom evolutionsprocessen. Populationer av organismer och deras egenskaper har gått igenom mekanismer som mutationer. De med egenskaper som var mer fördelaktiga för överlevnaden, som bruna grodor, som är utmärkta på att kamouflera i träsket, valdes naturligt ut för att överleva. Det är här termen har sitt ursprung naturligt urval.

Du kan multiplicera dessa två teorier många, många gånger, och det är faktiskt vad Darwin gjorde på 1800-talet. Evolution och naturligt urval förklarar den enorma mångfalden av liv på jorden.

Allmän relativitetsteori

Albert Einsteins allmänna relativitetsteori var och förblir en stor upptäckt som för alltid förändrade vår syn på universum. Einsteins stora genombrott var påståendet att rum och tid inte är absoluta, och att gravitationen inte bara är en kraft som appliceras på ett föremål eller en massa. Tyngdkraften beror snarare på att massan böjer själva rummet och tiden (rum-tid).

För att tänka på detta, föreställ dig att du kör över jorden i en rak linje i östlig riktning, säg, från norra halvklotet. Efter ett tag, om någon vill bestämma din plats exakt, kommer du att vara mycket längre söderut och öster om din ursprungliga position. Detta beror på att jorden är krökt. För att köra rakt österut måste du ta hänsyn till jordens form och köra i en vinkel något norrut. Jämför en rund boll och ett pappersark.

Utrymmet är ungefär samma sak. Till exempel kommer det att vara uppenbart för passagerare på en raket som flyger runt jorden att de flyger i en rak linje genom rymden. Men i verkligheten böjs rymdtiden runt dem av jordens gravitation, vilket gör att de både rör sig framåt och förblir i jordens omloppsbana.

Einsteins teori hade en enorm inverkan på framtiden för astrofysik och kosmologi. Hon förklarade en liten och oväntad anomali i Merkurius bana, visade hur stjärnljuset böjer sig och lade den teoretiska grunden för svarta hål.

Heisenbergs osäkerhetsprincip

Expansionen av Einsteins relativitetsteori lärde oss mer om hur universum fungerar och bidrog till att lägga grunden för kvantfysiken, vilket ledde till en helt oväntad pinsamhet för teoretisk vetenskap. 1927 ledde insikten att alla universums lagar är flexibla i ett givet sammanhang till den tyske forskaren Werner Heisenbergs fantastiska upptäckt.

Genom att postulera sin osäkerhetsprincip insåg Heisenberg att det var omöjligt att samtidigt känna till två egenskaper hos en partikel med hög noggrannhet. Du kan veta positionen för en elektron med en hög grad av noggrannhet, men inte dess rörelsemängd, och vice versa.

Niels Bohr gjorde senare en upptäckt som hjälpte till att förklara Heisenbergs princip. Bohr upptäckte att elektronen har egenskaperna av både en partikel och en våg. Konceptet blev känt som våg-partikeldualitet och låg till grund för kvantfysiken. Därför, när vi mäter positionen för en elektron, definierar vi den som en partikel vid en viss punkt i rymden med en obestämd våglängd. När vi mäter en puls behandlar vi elektronen som en våg, vilket betyder att vi kan veta amplituden på dess längd, men inte dess position.

Fuskblad med formler i fysik för Unified State Exam

med mera (kan behövas för årskurserna 7, 8, 9, 10 och 11).

Först en bild som kan skrivas ut i kompakt form.

Mekanik

1. Tryck P=F/S
2. Densitet ρ=m/V
3. Tryck vid vätskedjup P=ρ∙g∙h
4. Gravity Ft=mg
5. 5. Arkimedeisk kraft Fa=ρ f ∙g∙Vt
6. Rörelseekvation för likformigt accelererad rörelse

X=X 0 + υ 0 ∙t+(a∙t 2)/2 S=( υ 2 -υ 0 2) /2a S=( υ +υ 0) ∙t /2

1. Hastighetsekvation för jämnt accelererad rörelse υ =υ 0 +a∙t
2. Acceleration a=( υ -υ 0)/t
3. Cirkulär hastighet υ =2πR/T
4. Centripetalacceleration a= υ 2/R
5. Samband mellan period och frekvens ν=1/T=ω/2π
6. Newtons II lag F=ma
7. Hookes lag Fy=-kx
8. Tyngdlagen F=G∙M∙m/R 2
9. Vikten av en kropp som rör sig med acceleration a P=m(g+a)
10. Vikten av en kropp som rör sig med acceleration а↓ Р=m(g-a)
11. Friktionskraft Ftr=µN
12. Kroppsmomentum p=m υ
13. Kraftimpuls Ft=∆p
14. Kraftmoment M=F∙ℓ
15. Potentiell energi för en kropp upphöjd över marken Ep=mgh
16. Potentiell energi för en elastiskt deformerad kropp Ep=kx 2 /2
17. Kroppens kinetiska energi Ek=m υ 2 /2
18. Arbete A=F∙S∙cosα
19. Effekt N=A/t=F∙ υ
20. Verkningsgrad η=Ap/Az
21. Svängningsperiod för en matematisk pendel T=2π√ℓ/g
22. Svängningsperiod för en fjäderpendel T=2 π √m/k
23. Ekvation för harmoniska vibrationer Х=Хmax∙cos ωt
24. Samband mellan våglängd, dess hastighet och period λ= υ T

Molekylär fysik och termodynamik

1. Mängd ämne ν=N/Na
2. Molmassa M=m/ν
3. ons. släkt. energi hos monoatomiska gasmolekyler Ek=3/2∙kT
4. Grundläggande MKT-ekvation P=nkT=1/3nm 0 υ 2
5. Gay-Lussacs lag (isobarisk process) V/T =konst
6. Karls lag (isokorisk process) P/T =konst
7. Relativ luftfuktighet φ=P/P 0 ∙100 %
8. Int. energiideal. monoatomisk gas U=3/2∙M/µ∙RT
9. Gasarbete A=P∙ΔV
10. Boyle–Mariottes lag (isotermisk process) PV=konst
11. Värmemängd under uppvärmning Q=Cm(T 2 -T 1)
12. Värmemängd under smältning Q=λm
13. Värmemängd under förångning Q=Lm
14. Värmemängd vid bränsleförbränning Q=qm
15. Tillståndsekvation för en idealgas PV=m/M∙RT
16. Termodynamikens första lag ΔU=A+Q
17. Värmemotorers verkningsgrad η= (Q 1 - Q 2)/ Q 1
18. Effektivitet är idealiskt. motorer (Carnot-cykel) η= (T 1 - T 2)/ T 1

Elektrostatik och elektrodynamik - formler i fysik

1. Coulombs lag F=k∙q 1 ∙q 2 /R 2
2. Elektrisk fältstyrka E=F/q
3. Elektrisk spänning punktladdningsfält E=k∙q/R 2
4. Ytladdningstäthet σ = q/S
5. Elektrisk spänning fält av ett oändligt plan E=2πkσ
6. Dielektrisk konstant e=Eo/E
7. Potentiell energi för interaktion. laddningar W= k∙q 1 q 2 /R
8. Potential φ=W/q
9. Punktladdningspotential φ=k∙q/R
10. Spänning U=A/q
11. För ett enhetligt elektriskt fält U=E∙d
12. Elektrisk kapacitet C=q/U
13. Elektrisk kapacitet hos en platt kondensator C=S∙ ε ∙ε 0 /d
14. Energi för en laddad kondensator W=qU/2=q²/2С=CU²/2
15. Strömstyrka I=q/t
16. Ledarresistans R=ρ∙ℓ/S
17. Ohms lag för kretssektionen I=U/R
18. De senaste lagarna. anslutningar I 1 = I 2 = I, U 1 + U 2 = U, R 1 + R 2 = R
19. Lagar parallella. anslutning. Ui=U2=U, Ii+I2=I, 1/Ri+1/R2=1/R
20. Elektrisk strömeffekt P=I∙U
21. Joule-Lenz lag Q=I 2 Rt
22. Ohms lag för en komplett krets I=ε/(R+r)
23. Kortslutningsström (R=0) I=ε/r
24. Magnetisk induktionsvektor B=Fmax/ℓ∙I
25. Ampereeffekt Fa=IBℓsin α
26. Lorentz kraft Fl=Bqυsin α
27. Magnetiskt flöde Ф=BSсos α Ф=LI
28. Lagen för elektromagnetisk induktion Ei=ΔФ/Δt
29. Induktions-emk i en rörlig ledare Ei=Вℓ υ sinα
30. Självinduktion EMF Esi=-L∙ΔI/Δt
31. Spolens magnetfältsenergi Wm=LI 2 /2
32. Svängningsperiod nr. krets T=2π ∙√LC
33. Induktiv reaktans X L =ωL=2πLν
34. Kapacitans Xc=1/ωC
35. Effektivt strömvärde Id=Imax/√2,
36. Effektivt spänningsvärde Ud=Umax/√2
37. Impedans Z=√(Xc-X L) 2 +R 2

Optik

1. Lag för ljusets brytning n 21 =n 2 /n 1 = υ 1 / υ 2
2. Brytningsindex n 21 =sin α/sin γ
3. Tunn lins formel 1/F=1/d + 1/f
4. Linsens optiska effekt D=1/F
5. max interferens: Δd=kλ,
6. min interferens: Δd=(2k+1)λ/2
7. Differentialrutnät d∙sin φ=k λ

Kvantfysiken

1. Einsteins formel för den fotoelektriska effekten hν=Aout+Ek, Ek=U z e
2. Röd kant för den fotoelektriska effekten ν k = Aout/h
3. Fotonmomentum P=mc=h/ λ=E/s

Atomkärnans fysik

Helen Czerski

Fysiker, oceanograf, programledare för populärvetenskapliga program på BBC.

När det kommer till fysik föreställer vi oss några formler, något konstigt och obegripligt, onödigt till en vanlig människa. Vi kanske har hört något om kvantmekanik och kosmologi. Men mellan dessa två poler ligger allt som utgör vårt dagliga liv: planeter och smörgåsar, moln och vulkaner, bubblor och musikinstrument. Och de styrs alla av ett relativt litet antal fysiska lagar.

Vi kan ständigt följa dessa lagar i aktion. Ta till exempel två ägg – råa och kokta – och snurra dem och sluta sedan. Det kokta ägget förblir orörligt, det råa kommer att börja rotera igen. Detta beror på att du bara stoppade skalet, men vätskan inuti fortsätter att rotera.

Detta är en tydlig demonstration av lagen om bevarande av rörelsemängd. På ett förenklat sätt kan det formuleras på följande sätt: efter att ha börjat rotera runt en konstant axel kommer systemet att fortsätta att rotera tills något stoppar det. Detta är en av universums grundläggande lagar.

Det är praktiskt inte bara när du behöver skilja ett kokt ägg från ett rått. Det kan också användas för att förklara hur rymdteleskopet Hubble, utan något stöd i rymden, riktar sin lins mot ett visst område på himlen. Den har bara roterande gyroskop inuti, som i huvudsak beter sig på samma sätt som ett rått ägg. Själva teleskopet roterar runt dem och ändrar därmed sin position. Det visar sig att lagen, som vi kan testa i vårt kök, också förklarar strukturen hos en av mänsklighetens mest framstående teknologier.

Genom att känna till de grundläggande lagarna som styr vårt dagliga liv slutar vi känna oss hjälplösa.

För att förstå hur världen omkring oss fungerar måste vi först förstå dess grunder - . Vi måste förstå att fysik inte bara handlar om excentriska vetenskapsmän i laboratorier eller komplexa formler. Den ligger precis framför oss, tillgänglig för alla.

Var ska man börja, kanske du tänker. Visst märkte du något konstigt eller obegripligt, men istället för att tänka på det sa du till dig själv att du är vuxen och att du inte har tid för detta. Chersky råder att inte borsta undan sådana saker, utan att börja med dem.

Om du inte vill vänta på att något intressant ska hända, lägg russin i läsk och se vad som händer. Se det spillda kaffet torka upp. Knacka på kanten av koppen med en sked och lyssna på ljudet. Försök slutligen att tappa smörgåsen utan att den faller nedåt.

Enligt denna lag är en process vars enda resultat är överföring av energi i form av värme från en kallare kropp till en varmare omöjlig utan förändringar i själva systemet och miljön.
Termodynamikens andra lag uttrycker tendensen hos ett system som består av ett stort antal kaotiskt rörliga partiklar att spontant övergå från mindre sannolika tillstånd till mer troliga tillstånd. Förbjuder skapandet av en evighetsmaskin av det andra slaget.
Lika volymer av ideala gaser vid samma temperatur och tryck innehåller samma antal molekyler.
Lagen upptäcktes 1811 av den italienske fysikern A. Avogadro (1776–1856).
Lagen om växelverkan mellan två strömmar som flyter i ledare belägna på kort avstånd från varandra säger: parallella ledare med strömmar i samma riktning attraherar och med strömmar i motsatt riktning stöter de bort.
Lagen upptäcktes 1820 av A. M. Ampere.
Lagen om vattenkraft och aerostatik: en kropp nedsänkt i en vätska eller gas påverkas av en flytkraft riktad vertikalt uppåt, lika med vikten av vätskan eller gasen som förskjuts av kroppen, och appliceras i tyngdpunkten av den nedsänkta del av kroppen. FA = gV, där g är densiteten av vätskan eller gasen, V är volymen av den nedsänkta delen av kroppen.
Annars kan lagen formuleras på följande sätt: en kropp nedsänkt i en vätska eller gas tappar lika mycket i vikt som vätskan (eller gasen) den tränger undan väger. Då P = mg - FA.
Lagen upptäcktes av den antika grekiske vetenskapsmannen Arkimedes 212 f.Kr. e. Det är grunden för teorin om flytande kroppar.
En av lagarna för en idealgas: vid konstant temperatur är produkten av gastrycket och dess volym ett konstant värde. Formel: pV = konst. Beskriver en isoterm process. Den universella gravitationens lag, eller Newtons gravitationslag: alla kroppar attraherar varandra med en kraft som är direkt proportionell mot produkten av dessa kroppars massor och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet mellan dem. Enligt denna lag är elastiska deformationer av en solid kropp direkt proportionella mot de yttre påverkan som orsakar dem. Beskriver den termiska effekten av elektrisk ström: mängden värme som frigörs i en ledare när en likström passerar genom den är direkt proportionell mot kvadraten på strömmen, ledarens motstånd och tiden för passage. Upptäcktes av Joule och Lenz oberoende av varandra på 1800-talet. Elektrostatikens grundläggande lag, som uttrycker beroendet av samverkanskraften mellan två stationära punktladdningar på avståndet mellan dem: två stationära punktladdningar interagerar med en kraft som är direkt proportionell mot produkten av storleken på dessa laddningar och omvänt proportionell mot kvadraten av avståndet mellan dem och dielektricitetskonstanten för det medium i vilket laddningarna finns. Värdet är numeriskt lika med kraften som verkar mellan två stationära punktladdningar på 1 C vardera placerade i ett vakuum på ett avstånd av 1 m från varandra.
Coulombs lag är en av elektrodynamikens experimentella motiveringar. Öppnade 1785
En av de grundläggande lagarna för elektrisk ström: styrkan hos likström i en sektion av en krets är direkt proportionell mot spänningen i ändarna av denna sektion och omvänt proportionell mot dess motstånd. Gäller för metallledare och elektrolyter vars temperatur hålls konstant. I fallet med en komplett krets är den formulerad enligt följande: styrkan hos en elektrisk likström i kretsen är direkt proportionell mot strömkällans emk och omvänt proportionell mot den elektriska kretsens totala resistans.

Upptäcktes 1826 av G.S. Ohm.