Le formule chiave della meccanica in un foglio di fisica, raggruppate secondo gli argomenti di AP Physics 1 e della meccanica dell'A level: cinematica, forze, energia, quantità di moto, rotazione, oscillazioni, gravitazione e fluidi.
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Le formule chiave di un corso di meccanica in una sola pagina, raggruppate secondo gli argomenti di AP Physics 1 e della meccanica dell'A level. Simboli e condizioni sono spiegati sotto ogni formula, e il foglio si chiude con le costanti. Le formule che hanno una calcolatrice portano a lei, così puoi provare i tuoi valori. Passa alla modalità Mettimi alla prova per nascondere le formule e vedere quante ne ricordi, oppure stampa tutto il foglio.
Solo per un'accelerazione costante.
s spostamentou velocità inizialev velocità finalea accelerazionet tempo
d distanzaΔx spostamentot, Δt tempo
ā accelerazione mediaΔv variazione di velocitàt tempo
Senza resistenza dell'aria. T, H e R solo quando il proiettile atterra alla stessa altezza da cui è stato lanciato.
u velocità di lancioθ angolo di lanciox, y distanza orizzontale e verticale dal punto di lanciot tempog accelerazione di gravità
ΣF forza risultantem massaa accelerazioneg accelerazione di gravità
μ coefficiente di attritoN forza normale
W forza pesoN forza normaleθ inclinazione del piano
k costante elasticax allungamento
v velocitàr raggioT periodoω velocità angolare
m massav velocità
h altezzak costante elasticax allungamento
F forzad spostamentoθ angolo tra forza e moto
W lavoroΔt tempoθ angolo tra forza e moto
Energia meccanica, quando solo la gravità compie lavoro: niente attrito, resistenza dell'aria o altre forze che aggiungono o tolgono energia.
p quantità di motoJ impulsoF̄ forza media
u velocità primav velocità dopo
m massax posizione
Le ultime due: solo per un'accelerazione angolare costante.
ω velocità angolareα accelerazione angolareΔθ angolo in radianti
r distanza dall'asse di rotazioneI momento d'inerziaM massad distanza tra i due assi paralleli
I momento d'inerziaω velocità angolareL momento angolare
m massak costante elastica
Solo per piccole oscillazioni, fino a circa 15°.
L lunghezzag accelerazione di gravità
A ampiezzaT periodo
G costante di gravitazione universaler distanza tra i centriM massa del pianeta
Per un'orbita circolare.
M massa del pianetar raggio dell'orbita
ρ densitàm massaV volume
A areaρ densità del fluidoh profonditàV volume immerso
Flusso stazionario di un fluido incomprimibile, senza attrito.
A areav velocità del flussoy altezza
Le cinque equazioni del moto legano cinque grandezze: lo spostamento s, la velocità iniziale u, la velocità finale v, l'accelerazione a e il tempo t. Per questo nei corsi britannici si chiamano equazioni SUVAT. Ogni equazione lascia fuori esattamente una delle cinque.
Quindi scrivi i tre valori che conosci e quello che cerchi. La lettera che resta è quella che non hai e che non ti serve, e l'equazione senza di essa è quella da usare. Un'auto che frena da 20 m/s fino a fermarsi in 50 m, senza un tempo dato né richiesto, chiede v² = u² + 2as, l'equazione senza t: 0 = 20² + 2a · 50, quindi l'auto rallenta di 4 m/s².
Le equazioni valgono solo finché l'accelerazione è costante. Un sasso che cade va bene (finché la resistenza dell'aria non conta); un'auto che accelera e poi frena va divisa in due tratti, ognuno con la sua accelerazione.
Spostamento, velocità, accelerazione, forza e quantità di moto hanno tutti un verso, e il foglio li scrive come semplici numeri. All'inizio di un problema scegli un verso positivo e mantienilo. Se l'alto è positivo, una palla lanciata verso l'alto ha una u positiva e un'accelerazione di −9,81 m/s², e il suo spostamento diventa negativo appena scende sotto il punto da cui è stata lanciata.
Il segno meno nella legge di Hooke, F = −kx, dice la stessa cosa: la molla spinge nel verso opposto a quello in cui è stata allungata. Quando ti serve solo l'intensità della forza, usa kx.
I corsi di fisica sono d'accordo sulle formule e non sulle lettere. Questo foglio usa le lettere della calcolatrice del moto uniformemente accelerato e della maggior parte dei corsi britannici. AP Physics 1 scrive le stesse idee così:
Ogni formula del foglio funziona in unità SI: metri, chilogrammi e secondi. Le altre unità sono costruite a partire da queste tre. Un newton è la forza che dà a 1 kg un'accelerazione di 1 m/s², un joule è il lavoro di 1 N lungo 1 m, e un watt è 1 J al secondo. Converti chilometri orari, grammi e minuti prima di sostituire, e il risultato esce nell'unità giusta senza altri passaggi.
Le calcolatrici di fisica risolvono queste formule per qualsiasi valore lasci vuoto e mostrano ogni passaggio, dalla calcolatrice della forza alla calcolatrice della quantità di moto. Per circuiti, campi e onde, il formulario di elettricità e onde è la pagina successiva.
Non quello ufficiale: il College Board ti dà il suo foglio all'esame, quindi esercitati con quello. Questo è un complemento gratuito che copre gli stessi argomenti (cinematica, forze, lavoro ed energia, quantità di moto, rotazione, oscillazioni e fluidi) e scrive accanto a ogni formula le condizioni in cui vale. Scrive u per la velocità iniziale dove il foglio AP scrive v₀; la sezione sulle notazioni elenca le differenze principali.
v = u + at, s = ½(u + v)t, s = ut + ½at², v² = u² + 2as e s = vt − ½at². Valgono solo quando l'accelerazione è costante, e ognuna lascia fuori una delle cinque grandezze s, u, v, a e t: è così che scegli quella da usare.
La massa è quanta materia ha un corpo, si misura in chilogrammi ed è la stessa ovunque. Il peso è la forza con cui la gravità lo attira, W = mg, misurata in newton. Una persona di 70 kg pesa circa 687 N sulla Terra e circa 113 N sulla Luna, con la stessa massa di 70 kg.
La quantità di moto si conserva in ogni urto senza forze esterne, ma l'energia cinetica si conserva solo in un urto elastico. Quando i corpi si ammaccano, si scaldano o restano uniti, una parte dell'energia cinetica si trasforma in altre forme. Un urto in cui i corpi restano uniti è quello che ne perde di più.
Un corpo più pesante ha bisogno di più forza per prendere velocità, ma la gravità lo attira più forte esattamente dello stesso fattore, quindi i due effetti si annullano e T = 2π√(L/g) dipende solo dalla lunghezza e da g. La formula è un'approssimazione che vale per piccole oscillazioni, fino a circa 15°.
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Calcolatrice moto uniformemente accelerato Apri la calcolatrice
