Физика – один из важнейших предметов на экзамене ОГЭ. Знание основных формул и их умение применять в задачах – залог успешной сдачи экзамена. В этой статье мы рассмотрим основные формулы по физике ОГЭ и дадим подробные объяснения по каждой из них.
Скорость (v) – это величина, определяющая перемещение тела за единицу времени. Формула для расчета скорости имеет простой вид: v = s/t, где s – пройденное расстояние, t – время, за которое пройдено данное расстояние. Например, если вы прошли 100 м за 10 сек, то скорость составит 10 м/с.
Ускорение (a) – это изменение скорости за единицу времени. Ускорение можно рассчитать по формуле: a = (v2 — v1) / t, где v2 – конечная скорость, v1 – начальная скорость, t – время, за которое произошло изменение скорости. Например, если начальная скорость составляет 5 м/с, конечная скорость – 15 м/с, а время – 2 сек, то ускорение равно 5 м/с^2.
Закон сохранения энергии – один из основных законов в физике. Он утверждает, что энергия в замкнутой системе сохраняется, то есть сумма кинетической и потенциальной энергии остается константой. Формула для расчета энергии имеет вид: E = Ep + Ek, где Ep – потенциальная энергия, Ek – кинетическая энергия.
Знание основных формул по физике и умение применять их в задачах – ключевой навык для успешной сдачи экзамена по физике ОГЭ. Уделите внимание изучению и пониманию этих формул, так как их использование поможет вам решить множество задач и получить высокий балл на экзамене.
Векторы и их свойства в физике
В физике векторы играют очень важную роль. Векторы используются для представления физических величин, которые имеют не только числовое значение, но и определенное направление и величину.
Классическим примером вектора является сила — физическая величина, которая может быть описана не только числовым значением, но и направлением, в котором она действует. Векторы также используются для описания скорости, ускорения, силы тяжести и других физических величин.
Векторы имеют несколько основных свойств:
- Длина вектора — это величина, которая показывает его величину и измеряется в соответствующих физических единицах.
- Направление вектора — указывает, в каком направлении действует вектор.
- Сложение векторов — при сложении векторов их длины складываются, а направления объединяются. Сложение векторов осуществляется по правилу параллелограмма.
- Вычитание векторов — при вычитании векторов длины вычитаются, а направления противоположны.
- Умножение вектора на число — умножение вектора на число изменяет его длину и направление. Если число положительное, вектор увеличивается в размере, если отрицательное — уменьшается.
- Единичный вектор — это вектор, длина которого равна 1. Единичный вектор обычно используется для определения направления других векторов.
Векторы играют важную роль в физике и позволяют описывать и предсказывать множество физических процессов. Понимание основных свойств и правил работы с векторами является необходимым для успешного изучения физики на ОГЭ.
Законы Ньютона и движение тел
В физике существуют три основных закона движения, сформулированные Исааком Ньютоном. Законы Ньютона помогают объяснить движение тел и действие сил на них.
| Закон Ньютона | Формула | Объяснение |
|---|---|---|
| Первый закон Ньютона (закон инерции) | F = ma | Первый закон Ньютона говорит о том, что тело остается в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действует внешняя сила. Эта сила определяется как произведение массы тела на его ускорение. |
| Второй закон Ньютона (закон динамики) | F = ma | Второй закон Ньютона устанавливает, что сила, действующая на тело, прямо пропорциональна массе тела и обратно пропорциональна его ускорению. Сила равна произведению массы тела на его ускорение. |
| Третий закон Ньютона (закон взаимодействия) | F1 = -F2 | Третий закон Ньютона гласит, что при взаимодействии двух тел силы действия и противодействия равны по модулю, направлены в противоположные стороны и лежат на одной прямой. То есть, если тело 1 действует на тело 2 с силой F1, то тело 2 действует на тело 1 с силой -F2. |
Законы Ньютона являются основными законами в классической механике и широко применяются для описания движения тел в различных условиях.
Работа и энергия
W = F * s
Единицей измерения работы в СИ является джоуль (Дж).
Энергия – физическая величина, характеризующая состояние тела или системы. Энергия может существовать в различных формах: механическая, тепловая, электрическая, световая и другие. Сумма энергий всех форм в системе остается постоянной и называется полной механической энергией (Е).
Полная механическая энергия (Е) рассчитывается как сумма кинетической энергии (T) и потенциальной энергии (U):
E = T + U
Кинетическая энергия (Т) вычисляется по формуле:
T = (m * v^2) / 2
где m – масса тела, v – его скорость.
Потенциальная энергия (U) вычисляется по формуле:
U = m * g * h
где m – масса тела, g – ускорение свободного падения, h – высота поднятия или опускания тела.
Законы сохранения и их применение
Физика основана на ряде важных законов сохранения, которые описывают основные принципы сохранения физических величин. Знание этих законов позволяет решать разнообразные задачи и предсказывать результаты физических процессов.
Вот некоторые из основных законов сохранения:
Закон сохранения энергии: Энергия не может быть создана или уничтожена, она может только изменять свою форму. Это означает, что сумма кинетической и потенциальной энергии в изолированной системе остается неизменной.
Закон сохранения импульса: Импульс системы, состоящей из взаимодействующих тел, сохраняется, если на эту систему не действуют внешние силы. Импульс — это физическая величина, равная произведению массы и скорости тела.
Закон сохранения момента импульса: При отсутствии внешних моментов импульса момент импульса изолированной системы остается неизменным. Момент импульса – векторная физическая величина, равная произведению момента силы приложенной к телу на время она действия.
Закон сохранения заряда: В замкнутой системе полная сумма электрических зарядов остается постоянной, то есть заряд не может быть создан или уничтожен.
Использование законов сохранения позволяет анализировать сложные физические процессы, рассчитывать скорости, массы и другие параметры. Они помогают понять поведение системы в различных ситуациях и обеспечивают устойчивость физических процессов.
Эти законы являются основными фундаментальными принципами физики и применимы во многих её областях, от механики и электричества до ядерной физики и астрономии.
Электричество и магнетизм
Основные формулы, связанные с электричеством и магнетизмом, включают:
1. Закон Кулона: F = k * q1 * q2 / r^2, где F — сила взаимодействия между двумя заряженными телами, q1 и q2 — заряды этих тел, r — расстояние между ними, k — постоянная Кулона.
2. Закон Ома: I = U / R, где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление цепи.
3. Закон Фарадея: E = — dФ / dt, где E — индукционное напряжение, dФ — изменение магнитного потока, dt — изменение времени.
4. Закон Ампера: B = μ * I / (2 * π * r), где B — магнитная индукция, μ — магнитная постоянная, I — сила тока, r — расстояние до проводника.
5. Формула для вычисления мощности: P = U * I, где P — мощность, U — напряжение, I — сила тока.
Эти формулы позволяют рассчитывать различные параметры и взаимодействия в системах, связанных с электричеством и магнетизмом.
Термодинамика и тепловые явления
Теплота — это форма энергии, передающаяся между телами, имеющими различные температуры.
Первый закон термодинамики утверждает, что изменение внутренней энергии системы равно разнице между количеством теплоты, полученной системой, и работы, совершенной над системой: ΔU = Q — W.
Второй закон термодинамики определяет направление теплового потока и утверждает, что теплота всегда переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, и никогда не происходит самопроизвольного перехода теплоты от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой.
Тепловая емкость — это величина, определяющая, сколько теплоты нужно передать телу, чтобы его температура изменилась на единицу: C = Q/ΔT.
Плотность теплового потока — это количество теплоты, проходящей через единичную площадку в единицу времени: q = Q/(S·Δt).
Удельная теплоемкость — это величина, определяющая, сколько теплоты нужно передать единичной массе вещества, чтобы изменить его температуру на единицу: c = Q/(m·ΔT).
Формула теплового равновесия позволяет определить конечную температуру смеси двух тел с различными температурами: m₁c₁ΔT₁ + m₂c₂ΔT₂ = 0, где m₁, m₂ — массы тел; c₁, c₂ — удельные теплоемкости тел; ΔT₁, ΔT₂ — разницы в температуре.
Формула для работы газов — основной закон термодинамики, связывающий изменение внутренней энергии газов и проделанную работу: ΔU = Q — PΔV, где P — давление газа, ΔV — изменение его объема.
Оптика и световые явления
Световые явления – физические процессы, связанные с распространением света, его отражением, преломлением и дифракцией.
Основные формулы:
Закон прямолинейного распространения света:
Свет распространяется в прямых линиях от источника света во все стороны.
Закон отражения света:
Угол падения равен углу отражения: αпад = αотр
Закон преломления света:
Соотношение между углом падения αпад и углом преломления αпр определяется законом Снеллиуса:
n1sin(αпад) = n2sin(αпр)
где n1 и n2 – показатели преломления среды падения и преломления, соответственно.
Формула для определения угла полного внутреннего отражения:
sin(αпад) = n2/n1
где n1 и n2 – показатели преломления среды падения и преломления, соответственно.
Формула линзы:
1/f = (n — 1) * (1/r1 — 1/r2)
где f – фокусное расстояние линзы, n – показатель преломления линзы, r1 и r2 – радиусы кривизны поверхностей линзы.