Các công thức cơ học chính trên một trang vật lý, nhóm theo các chủ đề của AP Physics 1 và cơ học A level: động học, lực, năng lượng, động lượng, chuyển động quay, dao động, lực hấp dẫn và chất lưu.
Cập nhật lần cuối
Các công thức chính của môn cơ học trên một trang, nhóm theo các chủ đề của AP Physics 1 và của cơ học A level. Ký hiệu và điều kiện áp dụng được ghi dưới mỗi công thức, và bảng kết thúc bằng các hằng số. Công thức nào có máy tính đều dẫn tới máy tính đó, để bạn thử với số liệu của riêng mình. Chuyển sang chế độ kiểm tra để ẩn các công thức và tự kiểm tra, hoặc in cả bảng.
Chỉ áp dụng khi gia tốc không đổi.
s độ dịch chuyểnu vận tốc ban đầuv vận tốc cuốia gia tốct thời gian
d quãng đườngΔx độ dịch chuyểnt, Δt thời gian
ā gia tốc trung bìnhΔv độ biến thiên vận tốct thời gian
Bỏ qua sức cản không khí. T, H và R chỉ đúng khi vật rơi xuống ở đúng độ cao lúc ném.
u tốc độ némθ góc némx, y khoảng cách theo phương ngang và phương thẳng đứng tính từ điểm némt thời giang gia tốc trọng trường
ΣF hợp lựcm khối lượnga gia tốcg gia tốc trọng trường
μ hệ số ma sátN phản lực pháp tuyến
W trọng lượngN phản lực pháp tuyếnθ góc nghiêng
k độ cứng của lò xox độ biến dạng
v tốc độr bán kínhT chu kỳω tốc độ góc
m khối lượngv tốc độ
h độ caok độ cứng của lò xox độ biến dạng
F lựcd độ dịch chuyểnθ góc giữa lực và hướng chuyển động
W côngΔt thời gianθ góc giữa lực và hướng chuyển động
Cơ năng, khi chỉ có trọng lực sinh công: không có ma sát, lực cản hay lực nào khác làm tăng hoặc giảm năng lượng.
p động lượngJ xung lượngF̄ lực trung bình
u vận tốc trước va chạmv vận tốc sau va chạm
m khối lượngx vị trí
Hai công thức cuối: chỉ áp dụng khi gia tốc góc không đổi.
ω tốc độ gócα gia tốc gócΔθ góc tính bằng radian
r khoảng cách tới trục quayI momen quán tínhM khối lượngd khoảng cách giữa hai trục song song
I momen quán tínhω tốc độ gócL momen động lượng
m khối lượngk độ cứng của lò xo
Chỉ áp dụng cho dao động nhỏ, tối đa khoảng 15°.
L chiều dàig gia tốc trọng trường
A biên độT chu kỳ
G hằng số hấp dẫnr khoảng cách giữa hai tâmM khối lượng hành tinh
Với quỹ đạo tròn.
M khối lượng hành tinhr bán kính quỹ đạo
ρ khối lượng riêngm khối lượngV thể tích
A diện tíchρ khối lượng riêng của chất lưuh độ sâuV thể tích phần chìm
Dòng chảy ổn định của chất lưu không nén được, không có ma sát.
A diện tíchv tốc độ dòng chảyy độ cao
Năm phương trình động học liên hệ năm đại lượng: độ dịch chuyển s, vận tốc ban đầu u, vận tốc cuối v, gia tốc a và thời gian t. Vì thế chương trình học ở Anh gọi chúng là các phương trình SUVAT. Mỗi phương trình vắng đúng một trong năm đại lượng đó.
Vậy hãy ghi ra ba giá trị bạn đã biết và giá trị bạn cần tìm. Chữ cái còn lại là đại lượng bạn không có mà cũng không cần, và phương trình vắng chữ đó chính là phương trình cần dùng. Một chiếc ô tô phanh từ 20 m/s đến khi dừng hẳn trên quãng đường 50 m, đề không cho thời gian và cũng không hỏi thời gian, nên cần dùng v² = u² + 2as, phương trình vắng t: 0 = 20² + 2a · 50, nên ô tô giảm tốc với gia tốc 4 m/s².
Các phương trình chỉ đúng khi gia tốc không đổi. Một hòn đá rơi thỏa điều kiện này (cho đến khi sức cản không khí đáng kể); một chiếc ô tô tăng tốc rồi phanh lại phải được chia thành hai giai đoạn, mỗi giai đoạn có gia tốc riêng.
Độ dịch chuyển, vận tốc, gia tốc, lực và động lượng đều có hướng, còn bảng công thức ghi chúng như những con số thông thường. Hãy chọn một chiều dương ngay từ đầu bài và giữ nguyên chiều đó. Nếu chọn chiều lên là dương, quả bóng ném thẳng lên có u dương và gia tốc −9,81 m/s², và độ dịch chuyển của nó chuyển sang âm khi bóng rơi xuống thấp hơn điểm ném.
Dấu trừ trong định luật Hooke, F = −kx, cũng nói điều đó: lò xo đẩy ngược lại hướng nó bị kéo giãn. Khi chỉ cần độ lớn của lực, hãy dùng kx.
Các chương trình vật lý thống nhất về công thức nhưng khác nhau về chữ cái. Bảng này dùng các chữ cái của máy tính động học và của hầu hết chương trình học ở Anh. AP Physics 1 viết cùng những ý đó như sau:
Mọi công thức trên bảng đều dùng đơn vị SI: mét, kilôgam và giây. Các đơn vị khác được xây dựng từ ba đơn vị này. Một newton là lực truyền cho vật 1 kg gia tốc 1 m/s², một joule là công của lực 1 N trên quãng đường 1 m, và một watt là 1 J mỗi giây. Hãy đổi kilômét trên giờ, gam và phút trước khi thay số, và đáp án sẽ ra đúng đơn vị mà không cần đổi thêm.
Các máy tính vật lý giải những công thức này cho bất kỳ đại lượng nào bạn để trống và trình bày từng bước, từ máy tính lực đến máy tính động lượng. Với mạch điện, điện trường và sóng, trang tiếp theo là bảng công thức điện học.
Không phải bảng chính thức: College Board phát bảng riêng trong phòng thi, nên hãy luyện tập với bảng đó. Đây là tài liệu bổ trợ miễn phí, bao quát cùng các chủ đề (động học, lực, công và năng lượng, động lượng, chuyển động quay, dao động và chất lưu) và ghi điều kiện áp dụng bên cạnh mỗi công thức. Bảng viết u cho vận tốc ban đầu, trong khi bảng AP viết v₀; phần về ký hiệu liệt kê những điểm khác nhau chính.
v = u + at, s = ½(u + v)t, s = ut + ½at², v² = u² + 2as và s = vt − ½at². Chúng chỉ đúng khi gia tốc không đổi, và mỗi phương trình vắng một trong năm đại lượng s, u, v, a và t; đó chính là cách chọn phương trình cần dùng.
Khối lượng là lượng vật chất của một vật, đo bằng kilôgam, và ở đâu cũng như nhau. Trọng lượng là lực mà trọng lực kéo vật, W = mg, đo bằng newton. Một người 70 kg có trọng lượng khoảng 687 N trên Trái Đất và khoảng 113 N trên Mặt Trăng, với cùng khối lượng 70 kg.
Động lượng được bảo toàn trong mọi va chạm không có ngoại lực, nhưng động năng chỉ được bảo toàn trong va chạm đàn hồi. Khi các vật bị móp, nóng lên hoặc dính vào nhau, một phần động năng chuyển thành dạng năng lượng khác. Va chạm mà các vật dính vào nhau mất nhiều động năng nhất.
Quả nặng nặng hơn cần lực lớn hơn để tăng tốc, nhưng trọng lực cũng kéo nó mạnh hơn đúng bằng tỉ lệ đó, nên hai yếu tố triệt tiêu nhau và T = 2π√(L/g) chỉ phụ thuộc vào chiều dài và g. Công thức là một phép gần đúng, chỉ đúng với dao động nhỏ, tối đa khoảng 15°.
Muốn thử với số liệu của riêng bạn?
Máy tính động học Mở máy tính
