Шпаргалка: Фізика
92 пунктів із 18 тем — усе, що варто знати напамʼять.
Відкриється вікно друку — там можна одразу зберегти у PDF. Шапка сайту й кнопки на аркуш не потраплять.
Кінематика: рівномірний і рівноприскорений прямолінійний рух, вільне падіння, рух по колу; шлях, швидкість, прискорення, період
- s = v₀·t + a·t²/2; v = v₀ + a·t; v² = v₀² + 2a·s
- h = g·t²/2; v = g·t; g ≈ 9,8 (часто 10) м/с²
- aц = v²/R = ω²·R
- T = 2π/ω = 1/ν; v = ωR = 2πR/T
- Площа під графіком v(t) = шлях
Динаміка: закони Ньютона, сили (тяжіння, тертя, пружності, реакції опори), рух тіла під дією кількох сил
- a = F(рівнодійна)/m
- Fтяж = mg; вага при прискоренні P = m(g±a)
- Fтер = μN; Fпруж = kx
- На похилій: уздовж mg·sinα, притискна N = mg·cosα
- Сили 3-го закону — на різних тілах, не компенсуються
Закони збереження в механіці: імпульс тіла й закон збереження імпульсу; робота, потужність, механічна енергія та її збереження
- p = m·v; Δp = F·Δt
- A = F·s·cos α; P = A/t = F·v
- Ek = mv²/2; Ep = mgh; Eпруж = kx²/2
- v = √(2gh) для вільного падіння
- Закон збереження імпульсу — векторно; енергія зберігається лише без тертя.
Статика й механіка рідин і газів: момент сили, умови рівноваги; тиск, закони Паскаля й Архімеда, плавання тіл
- M = F·d; правило моментів F₁·d₁ = F₂·d₂.
- p = F/S; p = ρgh.
- Закон Паскаля; F₁/S₁ = F₂/S₂.
- F_A = ρ_рідини·g·V_занур.
- Умови плавання за співвідношенням густин.
- g ≈ 9,8 (часто беруть 10) Н/кг; ρ_води = 1000 кг/м³.
Механічні коливання і хвилі: математичний і пружинний маятники, період і частота, довжина хвилі, звук
- T = 2π·√(l/g) — математичний маятник.
- T = 2π·√(m/k) — пружинний маятник.
- ν = 1/T, ω = 2πν.
- λ = v·T = v/ν.
- Швидкість звуку в повітрі ≈ 340 м/с.
- Чутний діапазон 20 Гц – 20 кГц.
Молекулярно-кінетична теорія та властивості газів: основне рівняння МКТ, температура, газові закони, рівняння стану ідеального газу
- pV = (m/M)RT, pV/T = const, p = nkT, p = (1/3)m₀n⟨v²⟩, ⟨Eₖ⟩ = (3/2)kT.
- Сталі: Nₐ = 6,02·10²³, k = 1,38·10⁻²³, R = 8,31.
- T(К) = t(°C) + 273; три ізопроцеси й що в них стале.
- 1 л = 10⁻³ м³; при нормальних умовах 1 моль займає 22,4 л.
Термодинаміка й теплові явища: кількість теплоти, теплові процеси (нагрівання, плавлення, пароутворення), внутрішня енергія, робота газу, перший закон термодинаміки, ККД теплових машин
- Q=cmΔT; Q=λm; Q=Lm; Q=qm.
- Перший закон: Q = ΔU + A.
- U = (3/2)νRT (одноатомний), ΔU залежить лише від ΔT.
- η = (Q₁−Q₂)/Q₁; ηmax = (T₁−T₂)/T₁ (в К).
- В ізопроцесах: T=const→ΔU=0; V=const→A=0; Q=0→адіабата.
- T(К) = t(°C) + 273.
Електростатика: електричний заряд, закон Кулона, напруженість і потенціал електричного поля, робота поля, електроємність, конденсатори
- e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл; k = 9·10⁹; ε₀ = 8,85·10⁻¹²
- F = k·q₁·q₂/r² ; E = k·q/r² ; φ = k·q/r
- A = q·U ; U = E·d
- C = q/U ; C = εε₀S/d
- W = CU²/2 = q²/(2C) = qU/2
- Паралельно: C = ΣC ; послідовно: 1/C = Σ1/C
Постійний електричний струм: сила струму, напруга, опір, закон Ома для ділянки й повного кола, з'єднання провідників, робота й потужність струму, ЕРС
- I = U/R; I = ε/(R+r); U = ε − I·r.
- Послідовне: R=ΣRᵢ, I=const. Паралельне: 1/R=Σ(1/Rᵢ), U=const.
- R = ρl/S.
- P = UI = I²R = U²/R; A = UIt; Q = I²Rt.
- Одиниці: А, В, Ом, Вт, Дж.
Магнітне поле й електромагнітна індукція: сила Ампера й Лоренца, магнітна індукція, магнітний потік, ЕРС індукції, самоіндукція
- F = BIL·sinα (Ампер); F = qvB·sinα (Лоренц)
- R = mv/(qB) для руху по колу
- Ф = BS·cosα
- ЕРС = −ΔФ/Δt (Фарадей), ε = BLv, ε = −L·ΔI/Δt
- W = LI²/2
- Правило лівої руки та правило Ленца
- Одиниці: B — Тл, Ф — Вб, L — Гн
Електромагнітні коливання і хвилі; змінний струм: коливальний контур, період Томсона, характеристики змінного струму, трансформатор
- T = 2π√(LC) (період Томсона).
- W = CU²max/2 = LI²max/2 = q²max/(2C).
- I = Imax/√2, U = Umax/√2.
- k = N1/N2 = U1/U2 = I2/I1.
- Частота мережі 50 Гц; √2 ≈ 1,41.
Оптика: геометрична (закони відбивання й заломлення, лінзи, формула тонкої лінзи) і хвильова (інтерференція, дифракція, дисперсія)
- n = c/v; n₁sinα = n₂sinβ.
- 1/F = 1/d + 1/f; D = 1/F; Γ = f/d.
- sinαкр = n₂/n₁ (повне відбивання).
- Максимум: Δ = kλ; мінімум: Δ = (2k+1)λ/2.
- Ґратка: d·sinφ = kλ.
- Фіолетовий заломлюється найсильніше, червоний найслабше.
Квантова, атомна та ядерна фізика: фотоефект і рівняння Ейнштейна, енергія фотона, будова атома, спектри, ядерні реакції, радіоактивність, закон радіоактивного розпаду
- E = hν = hc/λ; h = 6,63·10⁻³⁴ Дж·с; c = 3·10⁸ м/с.
- hν = Aвих + Eк(max).
- N = N₀·2^(−t/T).
- α: Z−2, A−4; β⁻: Z+1, A незмінне; γ: без змін.
- Закони збереження Z і A в реакціях.
- Eзв = Δm·c².
Відповідність: фізична величина ↔ формула для її обчислення або одиниця вимірювання (СІ)
- 7 основних одиниць СІ: м, кг, с, А, К, моль, кд.
- Похідні: Н = кг·м/с², Дж = Н·м, Вт = Дж/с, Па = Н/м², Ом = В/А, Кл = А·с, Гц = 1/с, Ф = Кл/В.
- Формули-означення: v=s/t, a=Δv/t, F=ma, p=mv, A=Fs, P=A/t, p=F/S, ρ=m/V, I=q/t, R=U/I, Q=cmΔt.
Відповідність: фізичне явище або процес ↔ закон, поняття чи його характеристика
- Формули: F=ma, p=mv, F=ρgV, pV/T=const, Q=cmΔt, Q=λm, Q=rm, Q=qm, I=U/R, Q=I²Rt, hν=A+Ek.
- Три ізопроцеси й що в кожному стале.
- Ампер ↔ провідник, Лоренц ↔ заряд.
- Ленц ↔ напрям, Фарадей ↔ величина ЕРС.
Відповідність: опис залежності/руху ↔ його вид (рівномірний, рівноприскорений, коливальний) або відповідний процес
- x = x₀ + vt (рівномірний), v = const, a = 0.
- v = v₀ + at та x = x₀ + v₀t + at²/2 (рівноприскорений).
- x = A·cos(ωt + φ₀), a = −ω²x (коливальний).
- Вид графіка ↔ тип руху (пряма / парабола / синусоїда).
Відповідність: прилад, дослід або пристрій ↔ фізичне явище, величина чи принцип дії
- Індукція: генератор, трансформатор, Фарадей.
- Теплова дія: лампа, праска, запобіжник (Джоуль–Ленц).
- Магнітна дія струму: двигун, стрілочні прилади, Ерстед.
- Заломлення: лінзи, лупа, окуляри; відбивання: дзеркало, перископ; дисперсія: призма.
- Досліди: Резерфорд — ядро атома, Кулон — заряди, фотоефект — кванти світла.
Відповідність: формула або закон ↔ фізична величина, розділ фізики чи умова застосування
- Позначення й одиниці всіх базових величин, щоб упізнавати формулу за буквами.
- Що визначає кожна формула зі списку «Головне».
- Умови: ідеальний газ, точкові заряди, інерційні системи, g біля поверхні Землі.
- Різницю схожих формул виду «/r²» (Кулон vs тяжіння).