Física I For Dummies

Física é preenchido com equações e fórmulas que lidam com movimento angular, os motores de Carnot, fluidos, forças, momentos de inércia, o movimento linear, movimento harmônico simples, termodinâmica, e trabalho e energia.

Aqui está uma lista de algumas importantes fórmulas de física e equações para manter a mão - organizados por tópico - assim você não tem que ir à procura de encontrá-los.

movimento angular

Equações de movimento angular são relevantes sempre que tiver movimentos de rotação em torno de um eixo. Quando o objecto tiver rodado através de um ângulo de theta- com uma velocidade angular de ómega- e uma aceleração angular de alfa-, então você pode usar estas equações para amarrar esses valores juntos.

Você deve usar radianos para medir o ângulo. Além disso, se você sabe que a distância do eixo é R, em seguida, você pode trabalhar com a distância linear percorrida, s, velocidade, v, aceleração centrípeta, uma_c, e força, F_c. Quando um objecto com momento de inércia, Eu (O equivalente angular de massa), tem uma aceleração angular, alfa-, em seguida, existe um binário útil Sigma-tau-.

motores de Carnot

Um motor de calor leva calor, Q_h, a partir de uma fonte de alta temperatura à temperatura T_h e move-o para um dissipador de baixa temperatura (temperatura T_c) A uma taxa Q_c e, no processo, faz o trabalho mecânico, W. (Este processo pode ser revertido de modo a que o trabalho pode ser realizada para mover-se do calor no sentido oposto -. Uma bomba de calor) A quantidade de trabalho realizado em proporção com a quantidade de calor extraída a partir da fonte de calor é a eficiência do motor. Uma máquina de Carnot é reversível e tem a eficiência máxima possível, dada pelas seguintes equações. O equivalente a eficiência de uma bomba de calor é o coeficiente de desempenho.

fluidos

Um volume, V, de fluido com a massa, m, tem densidade, rho-. Uma força, F,sobre uma área, UMA, dá origem a uma pressão, P. A pressão de um fluido a uma profundidade de h depende da densidade e a constante gravitacional, g. Objectos imersos num fluido fazendo com que uma massa de peso, W_{água deslocado}, dar origem a uma força de flutuação dirigida para cima, F_{flutuabilidade}. Devido à conservação da massa, a taxa de volume de fluxo de um fluido que se move com velocidade, v, através de uma área de secção transversal, UMA, é constante. equação de Bernoulli refere-se a pressão e a velocidade de um fluido.

forças

Uma massa, m, acelera a uma taxa de, uma, devido a uma força, F, agindo. A força de atrito, F_F, são em proporção com a força normal entre os materiais, F_N, com um coeficiente de atrito, mu-. Duas massas, m₁ e m₂, separadas por uma distância, r, atraem-se mutuamente com uma força gravitacional, dada pelas seguintes equações, em proporção com a constante gravitacional G:

Momentos de inércia

O equivalente de rotação da massa é a inércia, Eu, whichdepends sobre como massa de um objeto é distribuída através do espaço. Os momentos de inércia para várias formas são mostrados aqui:

• Disco em rotação em torno do seu centro:

  

• cilindro oco rotativo em torno do seu centro: Eu = Sr²

• esfera oca rotativa um eixo através do seu centro:

  
• Hoop girando em torno de seu centro: Eu = Sr²

• Aponte massa em rotação no raioR:Eu = Sr²

• Rectângulo rotativa em torno de um eixo ao longo de uma borda, onde a outra extremidade é de comprimento r:

  

• Rectângulo rotativa em torno de um eixo paralelo a uma aresta e que passa pelo centro, onde o comprimento do outro bordo está r:

  

• Haste rotativa em torno de um eixo perpendicular a ela e através do seu centro:

  

• Haste rotativa em torno de um eixo perpendicular a elas através de uma extremidade:

  

• cilindro sólido, rotativo em torno de um eixo ao longo da sua linha central:

  

• A energia cinética de um corpo em rotação, com o momento de inércia, Eu, e da velocidade angular, ómega-:

  

• O momento angular de um corpo em rotação, com o momento de inércia, Eu, e da velocidade angular, ómega-:

  

Movimento linear

Quando um objecto na posição x se move com velocidade, v,e aceleração, uma, resultando no deslocamento, s, cada um destes componentes está relacionado pelas seguintes equações:

movimento harmónico simples

determinados tipos de resultado vigor em movimento periódico, onde o objeto reitera o seu movimento com um período, T, tendo uma frequência angular, ómega-, e amplitude, UMA. Um exemplo de uma tal força é proporcionada por uma mola com constante de mola, k. A posição, x, velocidade, v, e aceleração, uma, de um objecto submetido a um movimento harmónico simples podem ser expressos como senos e co-senos.

Termodinâmica

Os movimentos vibratórios e rotacionais aleatórios das moléculas que compõem um objeto de substância tem energética essa energia é chamado energia térmica. Quando a energia se move térmicas de um lugar para outro, ele é chamado calor, Q. Quando um objecto recebe uma quantidade de calor, a sua temperatura, T, sobe.

Kelvin (K), Celsius (C), E Fahrenheit (F) são escalas de temperatura. Você pode usar essas fórmulas para converter de uma escala de temperatura para outro:

O calor necessário para causar uma mudança na temperatura de uma massa, m, aumenta com uma constante de proporcionalidade, c, Chamou o capacidade de calor específico. Em uma barra de material com uma área de secção transversal UMA, comprimento eu, e uma diferença de temperatura entre as extremidades de Delta-T, há um fluxo de calor ao longo de um tempo, t, dada por estas fórmulas:

A pressão, P, eo volume, V, do n moles de um gás ideal, a temperatura T é dada por esta fórmula, onde R é a constante dos gases perfeitos:

Em um gás ideal, a energia média de cada molécula KE_avg, é proporcional à temperatura, com a constante de Boltzmann k:

Trabalho e energia

Quando uma força, F, move um objeto através de uma distância, s, que forma um ângulo de Theta-,em seguida, trabalhar, W, é feito. Momentum, p, é o produto da massa, m, e velocidade, v. A energia que um objecto tem em conta o seu movimento é chamada KE.