Fizika/Formule

Izvor: SI Wiki
< Физика
Datum izmene: 18. jun 2021. u 22:38; autor: TopOfKeks (razgovor | doprinosi) (kategorizacija)
(razl) ← Starija izmena | Trenutna verzija (razl) | Novija izmena → (razl)
Pređi na navigaciju Pređi na pretragu

Predznanje

  • Rastojanje između tačaka:
  • Sinusna teorema:
  • Dvostruki ugao:
  • Jednačina elipse: (velika poluosa je , a mala .)
  • Jednačina hiperbole: (realna poluosa je , a imaginarna .)

Sile

Sila Zemljine teže

Od centra mase ka dole

Sila reakcije podloge

Od centra mase tela u suprotnom pravcu od podloge

Sila trenja

Suprotno od pravca kretanja ako podloga nije glatka

μ - Koeficijent sile trenja

Sila potiska

Deluje ka gore

  • V - zapremina dela tela koji je potopljen
  • p - gustina prostora u kome se telo nalazi
Sila elastičnosti
  • k - koeficijent elastičnosti
  • x - koliko smo istegli oprugu

Više opruga se mogu sabrati u jednu:

  • Ako su poruge paralelne:
  • Ako su opruge redne (vezane jedna za drugu ili kroz drugu):
Slika otpora sredine / viskoznosti

Deluje ka gore:

  • b - data konstanta
  • v - brzina tela

Moment inercije

Oznaka: m - masa r - poluprečnik l - dužina

  • Materijalna tačka i prsten:
  • Disk i valjak:
  • Lopta (šuplja):
  • Lopta (puna):
  • Štap:
  • Ako predmet ne rotira oko svog centra onda se njegovom momentu inercije dodaje , gde je d rastojanje od centra predmeta do mesta na kom rotira.

Kinematika

Tranzitivno kretanje

Brzina
Ubrzanje

Tangecijalno ubrzanje
Normalno ubrzanje

ako je pravolinijsko kretanje ono je 0

R - poluprečnik krivine trajektorije

Jednačina trajektorije

Rotaciono kretanje

Pređeni ugao
Ugaona brzina
Рашчлањивање није успело (⧼math_empty_tex⧽): {\displaystyle } Ugaono ubrzanje

Tangencijalno ubrzanje
Normalno ubrzanje
Intenzitet ubrzanja
Brzina sa strane
Pređeni put tačke koja rotira

Kretanja po y osi

Slobodan pad Hitac naniže Hitac naviše
Brzina

- ako je hitac naviše

ako je slobodan pad

Visina

Ako se traži najveća visina kod hitca naviše uzima se:

Vreme od dole do

Hitci

Horizontalni Kosi hitac Kosi hitac naniže
Brzina po X osi

α - ugao ispaljivanja

Početna brzina po Y osi
Brzina po Y osi
X pozicija

MAX (domet):

Y pozicija

h - visina

MAX: (najveća visina):

Vreme padanja se dobija iz pozitivnog rešenja kvadratne jednačine za y poziciju
Ugao padanja
Za ugao pri udaru:
Poluprečnik zakrivljenosti

MAX: ,
MIN: ,

Tangencijalno ubrzanje
Normalno ubrzanje
Jednačina trajektorije


Dinamika

Tranzitivno kretanje

Jednačina translacije

m - masa

a - ubrzanje

Gustina

m - masa

V - zapremina

Brzina

Pređeni put
Kinetička energija

Impuls

Rotaciono kretanje

Jednačina rotacije

Kad telo rotira oko nekog centra

Množimo silu sa udaljenosti do centra predmeta koji rotira (npr. sa r ako imamo poluprečnik)

Ugaono ubrzanje

- tangencijalno ubrzanje (ubrzanje objekata koji rotiraju oko centra)
R - poluprečnik

Ako se za npr. valjak okači predmet, ubrzanje tog predmeta će biti at.

Kinetička energija

Moment impulsa
Brzina

Tranzitivno i rotaciono kretanje

Kinetička energija

gde je

Potencijalna energija

Sudari

Impuls
  • - impuls ispaljenog tela
  • - impuls ispaljenog tela posle udara
  • - impuls udarenog tela posle udara
  • - ugao između horizontalne ose i putanje nakon udara ispaljenog tela
  • - ugao između horizontalne ose i putanje nakon udara udarenog tela

Napomene

  • Ako se telo koje rotira i translira u isto vreme sudari sa drugim telom sa će se tranzitivna kinetička energija važiti u zakonu održavanja kinetičke energije.
  • Ako postoji nekonzervativna sila (sila trenja, otpora sredine, viskoznosti), zakon održavanja energije ne važi. Tada je rad sile trenja jednak promeni energije . Formula za rad je , gde je F sila, a s rastojanje.
  • Elastičan sudar znači da su tela odvojena nakon sudara.
  • Moment inercije zavarenih tela se sabira.

Oscilacije

Klatna

Period oscilovanja
  • Matematičko klatno
    • l - dužina kanapa
  • LHO
    • k - koeficijent krutosti opruge
    • m - koliko smo izvukli oprugu
  • Fizičko klatno, LHO
  • Fizičko klatno bez opruge
Sopstevna kružna frekvencija
Prečnik centra mase

m - masa

r - udaljenost od centra predmeta do mesta oscilovanja

Fizička klatna

Za translacije z = x, za rotacije z = θ

Harmonijske oscilacije

φ - početni fazni ugao, ako telo kreće iz ravnotežnog položaja ili se ništa ne kaže on je 0, ako kreće od amplitude on je

Brzina oscilovanja

MAX: , maksimalna je kad je telo u ravnotežnom položaju

Ubrzanje oscilovanja

MAX: , maksimalna je kad je telo u amplitudi

Kinetička energija

Ako je sistem u amplitudi tada je brzina nula i samim tim i kinetička enegija, tj. sva energija je potencijalna.

MAX:

Potencijalna energija

Prigušene oscilacije

Jednačina tela koja transliraju gde je α koeficijent prigušenja
Kružna frekvencija prigušenih oscilacija
Logaritamski dekrement
Faktor dobrote

Ako je :

Kvazi periodične oscilacije -

A - amplituda prigušenja

Aperiodične oscilacije -
Kritično prigušene oscilacije -

Prinudne oscilacije

F0 - amplituda sile

Ω - kružna frekvencija prinudne sile

Jednačina tela koja transliraju
Amplituda prinudnih oscilacija
Početni ugao
Rezonantna kružna frekvencija prinudne sile
Rezonantna amplituda

Napomene

  • Kod translacija prvo radimo ravnotežno stanje. Iz ravnotežnog stanja ubacujemo Fg u jednačinu kretanja. Jednačinu kretanja štelujemo na ili gde je θ ugao za koje se telo pomerilo.
  • Ako ima više spojenih tela onda se njihovi momenti inercija sabiraju.

Talasi

Doplerov efekat

Frekvencija Doplerovog efekta
  • - brzina predmeta je + ako se primalac kreće ka izvoru
  • - brzina izvora je + ako se izvor kreće od primaoca
  • c - brzina zvuka u okruženju
Frekvencija izbijanja / zvučnih udara

Ako postoje dve frekvencije u nekom prostoru, postoji i treća izračunata preko formule.

Jačina zvuka

Objektivna jačina zvuka (intenzitet)

se dodaje samo ako ima apsorbcija

μ - koeficijent apsorbcije

Srednja snaga

Ako izvor osciluje sa jednom frekvencijom

Ako izvor osciluje sa nekom amplitudom

Ako su oba data

k - neka konstanta

Subjektivna jačina (nivo zvuka)

Prag čujnosti - 0

Granica bola - 120db

I0 -

Transverzalni talasi

Brzina talasa Čvrsto stanje (može da se prostire samo u njemu)

F - sila kojom smo zategli žicu sa oba kraja

Podužna masa

l - dužina žice

Kilogrami/metri

Masa

ρ - gustina

Zapremina

r - poluprečnik žice

Longitudinalni talasi

Brzina talasa

Čvrsto stanje

  • E - Jungov moduo elastičnosti
  • p - gustina sredine kroz koju se prostire

Tečno stanje

  • B - koeficijent stišljivosti

Gasovito stanje

  • P - pritisak gasa
  • κ - koeficijent dijabatskog procesa

Jednačina talasa

w - kružna frekvencija

t - vreme

x - put koji talas prelazi

Talasni broj

λ - talasna dužina (dužina koju talas pređe po jednoj oscilaciji, tj. za vreme jednog perioda)

Talasna dužina
Brzina oscilovanja čestica
Ubrzanje oscilovanja čestica
Energija talasa

m - masa

Intenzitet talasa

Izvori zvuka

Dužina žice Ako je kanap učvršćen ili cev zatvorena ili otvorena na oba kraja

Ako je kanap učvršćen ili cev zatvorena na jednom kraju

Ako je kanap učvršćen na sredini

λ - talasna dužina

n - broj harmonika (osnovni = 1, x viši = x + 1)

Brzina talasa

Koeficijent refleksije amplitude

c1 - brzina talasa u prvoj

c2 - brzina talasa u drugoj

Koeficijent transmisije amplitude

Koeficijent refleksije snage

Koeficijent transmisije snage

Napomene

  • Ljudi čuju od 20Hz do 20kHz (20000Hz).
  • Ako imamo dva izvora zvuka koji idu do nekog objekta, intenzitet zvuka na tom objektu je zbir intenziteta oba.
  • Talasu se menja brzina kada promeni okruženje.
  • Ako su žice u istoj rezonanciji znači da imaju istu frekvenciju.
  • Ako imamo cevi u njima je C jednak brzini sredine koja se nalazi u cevi.

Optika

Ogledala

Uvećanje

p - udaljenost predmeta od temena

l - udaljenost lika od temena

P - visina predmeta

L - visina lika

Žižna daljina

ova formula ne radi na sočivima

R - poluprečnik ogledala

Optička jačina
Jednačina ogledala

Leva strana je + ako je ogledalo udubljeno. Desna strana je + ako je lik realan.

p - udaljenost predmeta od temena

l - udaljenost lika od temena

Ako smo žižnu daljinu dobili iz sistema onda ne gledamo znak.

Jednačina sočiva

Leva strana je + ako je sočivo sabirno.

Obratiti pažnju da kada delovi sočiva gledaju u suprotnom smeru da je jedan od njih negativan.

R1 - poluprečnik ogledala sa leve strane

R2 - poluprečnik ogledala sa desne strane

Indeks prelamanja

C0 je brzina svetlosti u vakuumu.

Prelamanje ka normali je kada iz manje u veću. (?)

Zakon prelamanja:

a - upadni, B - prelomni ugao

Totalna refleksija kad ide iz gušće u ređu sredinu.

Košijeva teorema:

Plan-paralelna ploča

Razlika između toga gde se zrak prostire nakon prolaska kroz plan-paralelnu pločicu i gde bi zrak išao da nje nije bilo

d - širina ploče

Ugao pod kojim svetlost pada se i odbije.

C je centar kruga koji bi mogao da se izgradi pomoću zakrivljenog ogledala. Nalazi se na glavnoj optičkoj osi.

T je mesto dodira između glavne optičke ose i ogledala. Rastojanje između te tačke i tačke C je R ogledala.

F je fokus (žiža) i nalazi se između T i C na glavnoj optičkoj osi.

Karakteristični zraci udubljenog:

  • Ako ide paralelno na optičku osi odbiće se tako da prolazi kroz žižu.
  • Ako prolazi kroz žižu odbiće se tako da ide paralelno na optičku osu.
  • Zrak ide direktno u teme i odbije se tako da je glavna optička osa normala.
  • Prolazi kroz centar i odbije se isto tako kako je i došao.

Ako se traži prividna dubina, od predmeta koji posmatramo povučemo normalu ka gore i gde se ta normala seče sa linijom vidika posmatrača tu se nalazi prividna dubina.

Ako svetlost uđe pod pravim uglom ona se ne prelama.

Kod ispupčenih ogledala i rasipnih sočiva, lik je uvek virtuelan, uspravan i umanjen.

Kad se presek zrakova nalazi na suprotnoj strani tada je lik imaginaran, u suprotnom je realan.

Kad se presek zrakova nalazi na manjem rastojanju od rastojanja predmeta do tačke T tada je lik umanjen.

Udubljeno (konkavno) ogledalo i sabirno sočivo

Realan Umanjen Obrnut
Realan Isti Obrnut
Realan Uvećan Obrnut
Ne postoji, formira se u beskonačnosti / /
Imaginaran Uvećan Pravilan

Napomene

  • Sočiva mogu biti sabirna i rasipna. Kod sabirnih se prelomljeni zraci seku u žižama, a kod rasipnih se produžeci prelomljenih zrakova seku u žiži kojih ima dve.
  • Kad imamo sistem od više sočiva onda žižnu daljinu možemo da izračunamo kao
  • Ljudsko oko je najosetljivije na λ = 555nm
  • Da bi svetlost bila linearno polarizovana treba da važi

Termodinamika

Procesi

Pritisak
Zapremina
Broj molova

M - molarna masa

m - masa

Univerzalna gasna konstanta
Temperatura
Pri promeni količine temperature, menjaju se P, V i T, dok n i R ostaju konstantni što možemo da iskoristimo kao vezu.

Izo procesi - P, V ili T ostaju konstantni

Izotermski procesi - T je konstantno:

Izohorski procesi - V je konstantno:

Izobarski proces - P je konstantno:

Politropski proces - ništa nije konstantno:

n - koeficijent politrope

Adijabatske jednačine:

m^3 u centimetre^3

Količina toplote

m - masa gasa

Prvi princip termodinamike (ništa nije konstantno):

Kad je T konstantno:

Kad je V konstantno:

Kad je P konstantno:

Adijabatski proces:

Koeficijent politrope
Speicifična toplota
Specifična molarna toplota
Unutrašnja energija

Molarni toplotni kapacitet pri konstantnoj zapremini 3R/2 za jedno, 5R/2 za dvo, 3R za vise
Molarni toplotni kapacitet pri konstantnom pritisku 5R/2 za jedno, 7R/2 za dvo, 4R za vise
Koeficijent adijabatskog procesa

Toplotni motori

Koristan rad
Stepen korisnog dejstva

samo za karnoov ciklus

Th - temperatura hladnjaka

Tg - temperatura grejača

Koeficijent grejanja

samo za Karnoov ciklus

Koeficijent hlađenja

samo za Karnoov ciklus

Entropija

Napomene

  • 1 Bar = 10^5 Paskala
  • Rad u PV može da se izračuna kao površina ispod dijagrama. + je ako se povećava, - ako se smanjuje.
  • Ako je proces kružan, promena entropije je 0.