فهرست فرمول‌های مقدماتی فیزیک

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

پیشوندهای SI

پیشوند		پایه ۱۰	ده‌دهی	کلمهٔ مقیاس		پذیرش
نام	نماد			مقیاس کوچک	مقیاس بزرگ
یوتا	Y	۱۰۲۴	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	سپتیلیون	کوادریلیون	۱۹۹۱
زتا	Z	۱۰۲۱	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	سکستیلیون	تریلیارد	۱۹۹۱
اگزا	E	۱۰۱۸	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	کوینتیلیون	تریلیون	۱۹۷۵
پتا	P	۱۰۱۵	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	کوادریلیون	بیلیارد	۱۹۷۵
ترا	T	۱۰۱۲	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	تریلیون	بیلیون	۱۹۶۰
گیگا	G	۱۰۹	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰	بیلیون	میلیارد	۱۹۶۰
مگا	M	۱۰۶	۱۰۰۰۰۰۰	میلیون		۱۸۷۳
کیلو	k	۱۰۳	۱۰۰۰	هزار		۱۷۹۵
هکتو	h	۱۰۲	۱۰۰	صد		۱۷۹۵
دکا	da	۱۰۱	۱۰	ده		۱۷۹۵
یونی	uni	۱۰۰	۱	یک		۱۷۹۵
دسی	d	۱۰−۱	۰٫۱	دهم		۱۷۹۵
سانتی	c	۱۰−۲	۰٫۰۱	صدم		۱۷۹۵
میلی	m	۱۰−۳	۰٫۰۰۱	هزارم		۱۷۹۵
میکرو	μ	۱۰−۶	۰٫۰۰۰۰۰۱	میلیونم		۱۸۷۳
نانو	n	۱۰−۹	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۱	بیلیونم	میلیاردم	۱۹۶۰
پیکو	p	۱۰−۱۲	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	تریلیونم	بیلیونم	۱۹۶۰
فمتو	f	۱۰−۱۵	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	کوادریلیونم	بیلیاردم	۱۹۶۴
آتو	a	۱۰−۱۸	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	کوینتیلیونم	تریلیونم	۱۹۶۴
زپتو	z	۱۰−۲۱	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	سکستیلیونم	تریلیاردم	۱۹۹۱
یوکتو	y	۱۰−۲۴	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	سپتیلیونم	کوادریلیونم	۱۹۹۱

قوانینِ پایه‌ایِ مکانیک

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	$\Delta E=0$	$\Delta E=0$
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	$m=\int dm=\Sigma m_{i}$	$I=\int r^{2}dm=\Sigma r^{2}m_{i}$
ضربه	${\color {blue}J=\int fdt}$	${\color {blue}J=\int \tau dt}$
کار	${\color {blue}W=\int fdx}=\mathbf {d} \cdot \mathbf {f}$	${\color {blue}W=\int \tau d\theta }$
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

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	$\Delta x=-at^{2}/2+v_{2}t$	$\Delta \theta =-\alpha t^{2}/2+\omega _{2}t$
سرعتِ اولیه	$\Delta x=+at^{2}/2+v_{1}t$	$\Delta \theta =+\alpha t^{2}/2+\omega _{1}t$