Fórmulas de física universitaria

Conjunto de fórmulas de física universitaria

Conceptos básicos (definiciones y fórmulas relacionadas)

Vector de posición: , que en el sistema de coordenadas cartesiano: Posición angular: θ<; /p>

Velocidad: Velocidad promedio: Ratio: ( ) Velocidad angular:

La relación entre velocidad angular y velocidad: V=rω

Aceleración: o aceleración promedio: Angular aceleración:

En el sistema de coordenadas natural (=rβ), (=r2 ω)

1. Fuerza: =m (o =) Torque: (tamaño: M=rFcosθ dirección: regla espiral derecha)

2. Momento: , Momento angular: (tamaño: L=rmvcosθ dirección: regla de la espiral derecha)

3. Impulso: (= Δt); trabajo: (trabajo externo del gas: A=∫PdV)

mg (gravedad) → mgh

-kx (fuerza elástica) → kx2/2

F= (fuerza gravitacional) → =Ep

(fuerza electrostática) →

4. Energía cinética: mV2/2

5. Energía potencial: A = - ΔEp. La forma de la energía potencial es diferente para diferentes fuerzas de interacción y la selección del punto cero es diferente en el caso del punto cero predeterminado de la energía potencial:

Energía mecánica: E. =EK+EP

6. Calor: Entre ellos: la capacidad calorífica molar C está relacionada con el proceso. La relación entre la capacidad calorífica isovolumétrica Cv y la capacidad calorífica isobárica Cp es: Cp= Cv+R

7. Presión:

8. Energía cinética de traslación media de las moléculas: ; Energía interna del gas ideal:

9. Función de distribución de velocidad de Maxwell: (Es decir: la proporción del número de moléculas en el intervalo de velocidad unitario cerca de V)

10. Velocidad media:

Velocidad cuadrática media: ; Velocidad más probable:

11. Entropía: S=KlnΩ (Ω es la probabilidad termodinámica, es decir: el número de microestados contenidos en un macroestado)

12. Intensidad del campo eléctrico: = /q0 (para carga puntual: )

13. Potencial eléctrico: (para carga puntual); Energía potencial eléctrica: Wa=qUa(A= –ΔW)

14. Capacitancia: C=Q/U; Almacenamiento de energía del condensador: W=CU2/2; Densidad de energía del campo eléctrico ωe=ε0E2/2

15. Intensidad de inducción magnética: tamaño, B=Fmax/qv(T dirección), los pequeños puntos de la aguja magnética (S→N);

Leyes y Teoremas

1. Principio de superposición de vectores: cualquier vector puede considerarse como la suma de sus componentes independientes. Es decir: =Σ (reemplace en la fórmula con , , , , y se convierte en el principio de superposición de posición, velocidad, aceleración, fuerza, intensidad del campo eléctrico e intensidad de inducción magnética respectivamente).

2． Ley de Newton: =m (o =); tercera ley de Newton: ′=; Ley de gravitación universal:

3. Teorema del momento: →Conservación del momento: Condiciones

4. Teorema del momento angular: →Conservación del momento angular: Condiciones

5. Principio de la energía cinética: (Comparar con la definición de energía potencial: )

6. Principio de funcionamiento: A exterior + Un interior no protegido = ΔE → Conservación de energía mecánica: ΔE = 0 Condición A exterior + Un interior no protegido = 0

7. Ecuación de estado del gas ideal: o P=nkT (n=N/V, k=R/N0)

8. Principio de equipartición de energía: En equilibrio, cada grado de libertad de una molécula material tiene la misma energía cinética promedio y su magnitud es kT/2.

Clausio afirmó: Es imposible transferir calor de un objeto de baja temperatura a un objeto de alta temperatura sin causar otros efectos.

Afirmación de Kelvin: Es imposible absorber calor de una sola fuente de calor y convertirlo completamente en trabajo útil sin producir otros efectos.

Esencia: El proceso que ocurre dentro de un sistema aislado siempre procede de un estado macroscópico con baja probabilidad termodinámica a un estado con alta probabilidad termodinámica.

Es decir, el proceso que ocurre dentro de un sistema aislado siempre avanza en la dirección de un desorden creciente.

9. La primera ley de la termodinámica: ΔE=Q+A

10. La segunda ley de la termodinámica: Sistema aislado: ΔS>0

(Principio de aumento de entropía)

11. Ley de Coulomb:

(k=1/4πε0)

12. Teorema de Gauss: (El campo electrostático es un campo activo) → Placa infinita: E=σ/2ε0

13. Teorema del bucle: (El campo electrostático es irrotacional, por lo que es un campo conservativo)

θ2

I

r P o R

θ1

I

14． Ley de Biot-Savart:

Alambre portador de corriente largo y recto:

Alambre portador de corriente infinitamente largo:

Círculo portador de corriente: , arco:

Círculo portador de corriente: , arco:

p>

Electromagnetismo

1. Definición:

= /q0 Unidad: N/C =V/m

B=Fmax/qv; dirección, los pequeños puntos de la aguja magnética (S→N); (T) = 104 Gauss (G)

① Suma:

=q( + × )Fórmula de Lorentz

②Potencial:

Diferencia de potencial: Fuerza electromotriz: ( )

③ Flujo eléctrico: Flujo magnético: Enlace de flujo magnético: ΦB=NφB Unidad: Weber (Wb)

Θ ⊕

-q +q

S

④Momento dipolar eléctrico: =q Momento magnético: =I =IS

⑤Capacitancia: C=q/ U unidad: Faradio (F)

*Autoinductancia: L=Ψ/I Unidad: Henry (H)

*Inductancia mutua: M=Ψ21/I1=Ψ12/I2 Unidad: Henry ( H)

⑥Corriente: I = ; *Corriente de desplazamiento: ID =ε0 Unidad: Amperio (A)

⑦*Densidad de flujo de energía:

2. Leyes experimentales

① Ley de Coulomb: ② Ley de Biot-Savart: ③ Ley de Ampere: d =I ×