فهرست فرمول‌های مقدماتی فیزیک

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

این مقاله می‌کوشد فهرستی از فرمول‌هایِ اولیه‌یِ فیزیک را ارائه کند، فرمول‌هایی که در دوره‌هایِ مقدماتیِ دبیرستانی و دانشگاهی، تدریس می‌شوند. در این مقاله، اصل‌ها به رنگ سبز، تعریف‌ها به رنگ آبی و قضیه‌ها به رنگِ سیاه، مشخص شده‌اند.

پیشوندهایِ سامانه‌یِ متریک[ویرایش]

پیشوندهای اس‌آی
پیشوند نماد ۱۰۰۰m ۱۰n اعشاری مقیاس کوچک مقیاس بزرگ از
یوتا Y ۱۰۰۰۸ ۱۰۲۴ ۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰ سپتیلیون کوادرلیون ۱۹۹۱
زتا Z ۱۰۰۰۷ ۱۰۲۱ ۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰ سکستیلیون تریلیارد ۱۹۹۱
اگزا E ۱۰۰۰۶ ۱۰۱۸ ۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰ کوئینتیلیون تریلیون ۱۹۷۵
پتا P ۱۰۰۰۵ ۱۰۱۵ ۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰ کوادریلیون بیلیارد ۱۹۷۵
ترا T ۱۰۰۰۴ ۱۰۱۲ ۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰ تریلیون میلیارد ۱۹۶۰
گیگا G ۱۰۰۰۳ ۱۰۹ ۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰ میلیارد ۱۹۶۰
مگا M ۱۰۰۰۲ ۱۰۶ ۱۰۰۰۰۰۰ میلیون ۱۹۶۰
کیلو k ۱۰۰۰۱ ۱۰۳ ۱۰۰۰ هزار ۱۷۹۵
هکتو h ۱۰۰۰۲/۳ ۱۰۲ ۱۰۰ صد ۱۷۹۵
دکا da ۱۰۰۰۱/۳ ۱۰۱ ۱۰ ده ۱۷۹۵
یونی u ۱۰۰۰۰ ۱۰۰ ۱ یک
دسی d ۱۰۰۰−۱/۳ ۱۰−۱ ۰٫۱ دهم ۱۷۹۵
سانتی c ۱۰۰۰−۲/۳ ۱۰−۲ ۰٫۰۱ صدم ۱۷۹۵
میلی m ۱۰۰۰−۱ ۱۰−۳ ۰٫۰۰۱ هزارم ۱۷۹۵
میکرو μ ۱۰۰۰−۲ ۱۰−۶ ۰٫۰۰۰۰۰۱ میلیونیوم ۱۹۶۰
نانو n ۱۰۰۰−۳ ۱۰−۹ ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۱ میلیاردیوم ۱۹۶۰
پیکو p ۱۰۰۰−۴ ۱۰−۱۲ ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ تریلیونیوم بیلیونیوم ۱۹۶۰
فمتو f ۱۰۰۰−۵ ۱۰−۱۵ ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ کوادرلیونیوم بیلیاردیوم ۱۹۶۴
آتو a ۱۰۰۰−۶ ۱۰−۱۸ ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ کوئینتلنیوم تریلیونیوم ۱۹۶۴
زپتو z ۱۰۰۰−۷ ۱۰−۲۱ ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ سکسیتلنیوم تریلیاردیوم ۱۹۹۱
یوکتو y ۱۰۰۰−۸ ۱۰−۲۴ ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ سپتیلیونیوم کوادرلیونیوم ۱۹۹۱

قوانینِ پایه‌ایِ مکانیک[ویرایش]

معادله‌های مکانیکیِ پایه برایِ هر دو حالتِ حرکتِ انتقالی و حرکتِ دورانی.

کمیت انتقال دوران
زمان t t
مکان x      \theta به رادیان
جرم m m
مدت زمان \Delta t \Delta t
جابه‌جایی \Delta x \Delta \theta
پایستگی جرم \Delta m = 0 \Delta m = 0
پایستگی انرژی \Delta E = 0 \Delta E = 0
پایستگی تکانه \Delta P = 0 \Delta L = 0
سرعت      v =      dx/dt \omega = d\theta/dt
شتاب      a =      dv/dt \alpha = d\omega/dt
تکان j =     da/dt j = d\alpha/dt
تغییرِ انرژی پتانسیل \Delta U = -W \Delta U = -W
تکانه P = mv      {\color{Blue}L = I\omega}  =|| \mathbf{r} \times \mathbf{P}|| = m|| \mathbf{r} \times \mathbf{v}||
نیرو {\color{blue}f    = dP/dt } = ma = -dU/dx   {\color{blue}\tau = dL/dt } = I\alpha        =|| \mathbf{r} \times \mathbf{f}||=m|| \mathbf{r} \times \mathbf{a}||
لختی m = \int     dm = \Sigma    m_i I = \int r^2 dm = \Sigma r^2m_i
ضربه {\color{blue}J=\int f    dt} {\color{blue}J=\int \tau dt}
کار {\color{blue}W = \int f    dx      } = \mathbf{d} \cdot \mathbf{f} {\color{blue}W = \int \tau d\theta }
توان {\color{blue} P = dW/dt } = fv        {\color{blue} P = dW/dt } = \tau\omega
انرژی جنبشی K =      mv^2/2 = P^2/2m K = I\omega^2/2
قانون سوم نیوتون    f_{ab} = -   f_{ba} \tau_{ab} = -\tau_{ba}

به هر نیرویِ پایستار، یک انرژیِ پتانسیل منسوب می‌کنیم. برایِ آن‌که خودِ انرژیِ پتانسیل (و نه تغییرِ آن) را به شکلی مستقل به دست آوریم از قاعده‌یِ زیر استفاده می‌کنیم:

هر کجا که نیرو صفر است، انرژیِ پتانسیل را هم صفر در نظر می‌گیریم. این نقطه را مبدا گرفته و انرژیِ پتانسیلِ سایرِ نقطه‌ها را نسبت به آن به دست می‌آوریم.

شتاب ثابت[ویرایش]

معادله‌هایِ حرکت در هر دو حالتِ انتقال و دوران، برای حالتی که شتاب ثابت است:

کمیت انتقال دوران
جابه‌جایی \Delta v = at \Delta \omega = \alpha t
مستقل از زمان \Delta v^2-v_{0}^2 = 2a\Delta x \Delta\omega^2 = 2\alpha\Delta \theta
شتاب \Delta x = t\Delta v/2 \Delta \theta = t\Delta \omega/2
سرعت نهایی \Delta x = -at^2/2 + v_2t \Delta \theta = -\alpha t^2/2 + \omega_2t
سرعتِ اولیه \Delta x = +at^2/2 + v_1t \Delta \theta = +\alpha t^2/2 + \omega_1t