运动学公式物理高中
以下是高中物理运动学中常见的一些公式:
1. 距离公式:S = V0 * t + 1/
2 * a * t^2
其中,S表示物体的位移,V0表示初始速度,t表示时间,a表示物体的加速度。
2. 速度公式:V = V0 + a * t
其中,V表示物体的速度,V0表示初始速度,t表示时间,a表示物体的加速度。
3. 加速度公式:a = (V - V0) / t
其中,a表示物体的加速度,V表示物体的速度,V0表示初始速度,t表示时间。
4. 等加速度运动中的时间公式:t = (V - V0) / a
其中,t表示时间,V表示物体的速度,V0表示初始速度,a表示物体的加速度。
5. 物体匀速直线运动的位移公式:S = V * t
其中,S表示物体的位移,V表示物体的速度,t表示时间。
6. 物体匀速直线运动的速度公式:V = S / t
其中,V表示物体的速度,S表示物体的位移,t表示时间。
7. 平均速度公式:V平均 = (V1 + V2) / 2
其中,V平均表示物体在一段时间内的平均速度,V1和V2表示物体在两个不同时间点的速度。
以上是一些常见的物理运动学公式,根据具体的问题可以选择合适的公式进行计算。请注意,在使用这些公式时要注意单位的一致性。
高中必背88个物理公式
胡克定律: f =
kx (x为伸长量或压缩量,k为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
重力: G= mg (g随高度、纬度、地质结构而变化)
匀速直线运动的位移公式:x=vt
匀变速直线运动的速度公式:v=v0+at
匀变速直线运动的位移公式:x=v0t+at2/2
牛顿第二定律:F=ma
曲线运动的线速度:v=s/t
曲线运动的角速度:ω=θ/t
线速度和角速度的关系:v=ωr
周期和频率的关系:Tf=1
向心加速度的关系:a=ω2r a=v2/r a=4π2r/T2
p>
力对物体做功的计算式:W=FL
功率的计算式:P=W/t
动能定理:W=mvt2/2-mv02/2
重力势能的计算式:Ep=mgh
机械能守恒定律:mgh1+mv12/2=mgh2+mv22/2
库仑定律的数学表达式:F=kQq/r2
电场强度的定义式:E= F/q
电势差的定义式:U=W/q
欧姆定律:I=U/R
电功率的计算:P=UI
焦耳定律:Q=I2Rt
磁感应强度的定义式:B=F/IL
安培力的计算式:F=BIL
洛伦兹
力的计算式:f=qvb
法拉第电磁感应定律:E=Δф/Δt
导体切割磁感线产生的感应电动势:E=Blv
加速度的五个公式
1、加速度a=(Vt-Vo)/t (以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则a0)。
2、中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 。
3、末速度Vt=Vo+at。
4、位移s=V平t=Vot+at^2/2=Vt/2t。
>
6、平均速度V平=s/t(定义式),有用推论Vt^2-Vo^2=2as。
7、实验用推论Δs=aT^2 (Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差)。
8、向心加速度a=V^2/r=ω^2r=(2π/T)2r。
大一大学物理公式总结
物理学界最难的方程,描绘的竟是看似简单的日常现象。这个赏金高达百万美元的纳维-斯托克斯方程中,隐藏着哪些关于流体的奥秘?
物理学中包含了大量
公式,它们描绘着物理学的种种现象,从宏观时空的延展到微观光子的碰撞。在所有这些公式中,有一组公式在数学上也极具挑战性,甚至被美国克雷数学研究所选作七个“千禧年大奖难题”之一,与庞加莱猜想、P=NP?等数学界的顶级难题并列,解决该问题的奖金高达100万美元。而这个物理界最难的公式,就是用于描述流体运动的纳维-斯托克斯方程。
最近,一项关于纳维-斯托克斯方程的最新研究得以发表。某种程度上,新的研究成果说明攻克这项千禧年大奖难题比预想的还要困难。为什么用数学理论阐明这组方程是如此困难,甚至相比之下,用于描述奇特黑洞的爱因斯坦场方程都显得更容易一些?
r>
湍流,就是答案。这是一种再常见不过的现象。无论是在3万英尺高空飞行时颠簸的气流,还是家里浴缸出水口形成的漩涡,本质都是湍流。然而,熟悉的湍流却是物理世界中最难以理解的部分之一。
一条平稳流动的河流,是一个典型的无湍流体系,河流的每一部分以相同的速度运动。湍流则打破了这一规律,使得水流不同部分的运动方向和运动速率都不相同。物理学家将湍流的形成描述为:首先,平稳流动中出现一个涡流,这个涡流中会形成更多小涡流,小涡流进一步分化,使得流体被分解成许多离散的部分,在各自运动方向上与其他部分相作用。
>
科学家们希望理解的是,平流如何一步步瓦解成为湍流、已产生湍流的体系之后的形状是怎样演变的。但千禧年大奖悬赏的是更为简洁的问题:证明方程的解总是存在。换句话说,这组方程能否描述任何流体,在任何起始条件下,未来任一时间点的情况。
“第一步就是要尽力证明这些方程可以产生一些解,”来自普林斯顿大学的数学家Charlie Fefferman说道,“尽管这并不能让我们真正理解流体的行为,但不这样做,就完全无法入手这个难题。”
如何证明那些解存在呢?首先可以考虑方程在什么条件下会“无解”。纳维-斯托克斯方程组涉及流速
、压力等物理量的变化。数学家们关心的这样的情况:你在运算这组方程,经过有限的时间,系统中出现一个以无限速度运动的粒子。那样就会很麻烦:对于一个无限大的量,我们无法计算出它的变化。数学家们把这种情况称为“发散”(blowup)。在“发散”的情况下,方程失效,解也就不复存在。
纳维-斯托克斯方程
证明“发散”的情况不会发生(或者说方程解总是存在),等同于证明流体中任何粒子的最大运动速率,被限制在某一有限的数值之下。相关物理量中,最重要的量是流体中的动能。
>当我们用纳维-斯托克斯方程对流体建模,流体会具有一定初始能量。但是在湍流中,这些能量会聚集起来。原本均匀分散在流体中的动能,可能会聚集在任意小的涡流中,那些涡流中的粒子在理论上可以被加速到无限大的速度。
“当我的研究进入越来越小的尺度,动能对于方程解的控制作用则越来越弱。解可以是任意的,但我不知道如何去限制它。” 普林斯顿大学的Vlad Vicol说到,他和Tristan Buckmaster合作完成了有关纳维-斯托克斯方程的最新工作。
根据方程失效的尺度,数学家们对像纳维-斯托克斯这样的偏微分方程进行分类。纳维-斯托克斯方
程就处于分类谱系的极端。这组方程中的数学难度,某种意义上精确地反映出其所描述湍流体系的复杂程度。
“在数学角度看,如果你将某一点放大,那么就会失去解的部分信息,”Vicol解释说,“但是湍流的研究恰恰就是这样——动能从宏观传递向越来越小的尺度。所以,湍流的研究要求你不断地放大。
当谈及物理背后的数学公式,我们很自然地会想到:这会不会给我们研究物理世界的方式带来变革?纳维-斯托克斯方程和千禧年大奖引出的答案既是肯定也是否定的。经过近200年的实验,这些方程确实有效:由纳维-斯托克斯方程
预测的流体流动与实验中观察到的流动总是相符的。如果你是一位物理学家,实验中这样的一致性或许已经足够。但数学家需要的更多——他们想要确定这组方程是否具有普遍性,想要精确捕捉流体的瞬时变化(无论何种初始条件),甚至去定位湍流产生的那个起点。
Fefferman说:“流体行为的诡谲总是令人惊叹。而那些行为理论上可以用这组基本方程来解释。它能很好地描述流体的运动。但是从方程描述流体运动到描述任意流体的真实运动,这一过程仍然未知。”
运动学的13个公式推导
(1)V=S/t(V表示
平均速度)
(2)V=(v1+v2)/2(适用于匀变速直线运动、V是平均速度)
(3)a=(v2-v1)/t(这是加速度定义式:单位时间内的速度变化量.v2是末速度、v1是初速度,a是负值表示加速度与初速度方向相反.)
(4)F=Ma
(5)S=vt+二分之一at^2(适用于匀变速直线运动、匀变速曲线运动某一方向上的计算)
(6)向心力部分(天体运动就是万有引力--GMm/r^2--充当向心力,所以可以一起记)F(向心力)=Mv^2/r=Mw^2r=M(2π/f)^2r
注:(1)运动学公式就是描述S、V、a、t四者关系的