Відповідність: формула або закон ↔ фізична величина, розділ фізики чи умова застосування

📌 Про що ця тема

У завданнях на відповідність тобі дають формулу або закон і просять зіставити його з тим, ЩО він визначає (фізична величина), до ЯКОГО розділу фізики належить або за ЯКОЇ умови застосовується. Це перевіряє не обчислення, а розуміння сенсу формул: що є що в записі, звідки закон і де він працює. Ключове вміння — «читати» формулу.

📖 Головне

• Спочатку впізнай, що в лівій колонці: формула величини, закон (рівність між величинами) чи означення. Це задає напрям пошуку.

• Механіка: v = s/t (швидкість), a = Δv/t (прискорення), F = ma (ІІ закон Ньютона), p = mv (імпульс), A = Fs·cosα (робота), E_к = mv²/2, E_п = mgh, P = A/t (потужність), F = G·m₁m₂/r² (закон всесвітнього тяжіння).

• МКТ і термодинаміка: pV = (m/M)RT (рівняння стану ідеального газу), Q = cmΔt (нагрівання), Q = λm (плавлення), Q = rm (пароутворення), Q = qm (згоряння палива), ΔU = Q + A (перший закон термодинаміки).

• Електрика: I = q/t (сила струму), R = ρl/S (опір провідника), U = IR (закон Ома), Q = I²Rt (закон Джоуля–Ленца), F = kq₁q₂/r² (закон Кулона), C = q/U (ємність).

• Оптика і хвилі: n = c/v (показник заломлення), λ = v/T = vT... (довжина хвилі: λ = v·T), формула тонкої лінзи 1/F = 1/d + 1/f.

• Умови застосування — часта пастка: pV = νRT лише для ідеального газу; F = ma — для інерційних систем; закон Кулона — для точкових нерухомих зарядів; E_п = mgh — біля поверхні Землі при сталому g.

• Розділи: кінематика (рух без причин), динаміка (сили), статика, МКТ, термодинаміка, електростатика, електродинаміка, оптика, атомна/ядерна фізика.

🔢 Як це працює на прикладі

Дано пари: А) Q = cmΔt Б) F = G·m₁m₂/r² В) I = q/t. Треба зіставити з розділом.

Крок 1: Q = cmΔt — теплота при зміні температури → термодинаміка (МКТ).

Крок 2: F = G·m₁m₂/r² — сила тяжіння між масами → динаміка/механіка (гравітація).

Крок 3: I = q/t — заряд за час → електродинаміка.

Другий приклад — «формула ↔ величина»: p = mv визначає імпульс; A = Fs·cosα визначає роботу; P = A/t визначає потужність. Не переплутай P (потужність) з p (імпульс) — це різні букви й різні поняття.

⚠️ Типові помилки

• Плутають p (імпульс, mv) і P (потужність, A/t) через схожі позначення.

• Приписують pV = νRT реальним газам чи будь-яким умовам — закон лише для ідеального газу.

• Змішують закон Кулона (F = kq₁q₂/r²) і закон всесвітнього тяжіння (F = G·m₁m₂/r²) — однакова структура «/r²», але різні величини й розділи.

• Плутають Q = cmΔt (нагрівання) з Q = λm (плавлення) і Q = rm (пароутворення), бо всі про теплоту.

• Забувають cosα у формулі роботи й вважають A = Fs завжди.

🎯 Що завчити напамʼять

• 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).

🧠 Перевір себе

1. До якого розділу належить формула U = IR?

2. Яку величину визначає A = Fs·cosα?

3. За якої умови застосовна pV = νRT?

4. Чим різняться p = mv і P = A/t?

Відповіді: 1 — електродинаміка (закон Ома для ділянки кола); 2 — механічну роботу; 3 — лише для ідеального газу; 4 — p — імпульс (векторна, кг·м/с), P — потужність (скалярна, Вт).