CongThuc Vat Ly 12Theo chuong trinh moi

[r]

I – Động lực học vật rắn :

1 Phương trình động học chuyển động quay

Vật chuyển động quay :  t Chuyển động quay biến đổi : ω = ωo + γt

φ = φo + ωt +

1 γt2 ω2 – ω

o2 = 2γφ

2 Liên hệ tốc độ góc tốc độ dài : v = ωr Gia tốc tiếp tuyến gia tốc hướng tâm :

Gia tốc tiếp tuyến đặc trưng cho thay đổi độ lớn vận tốc: at = Rγ

Gia tốc pháp tuyến đặc trưng cho thay đổi phương vận tốc: an = Rω2 =

2 v

R Momen lực trục quay: M = Fd

Momen quán tính số vật rắn đồng chất: * Vành tròn hay hình trụ rỗng: I = mR2

* Đĩa trịn hay hình trụ đặc: I = mR2 * Quả cầu đặc: I = 52 mR2

* Thanh mảnh có chiều dài l: I = 12 ml2 Phương trình động lực học: M = Iγ

Momen động lượng : L = Iω

* Định luật bảo toàn momen động lượng: I1ω1 = I2ω2

8 Động quay : Wđ =

2 Iω2

II – Dao động học :

A Con lắc lị xo:

 Tần số góc : ω =

√

k

m = π f =

2π T

 Chu kì : T = 2π

ω = π

√

mk = π

√

Δlg

 Hệ thức độc lập : v2 = ω2 ( A2 – x2) * Khi qua vị trí cân bằng: vmax = ωA

 Năng lượng :

* Thế năng: Wt = 12 kx2

* Động năng: Wđ =

1 mv2 * Cơ năng: W = 12 kA2 =

2 m ω 2A2  Lực tác dụng :

Fmin = k( Δ l + A) (khi Δ l > A) hay Fmin = (khi Δ l < A)

 Hệ lò xo :

a) Ghép nối tiếp k1.k2

k1+k2 b) Ghép song song k=k1+k2

B Con lắc đơn:

1 Tần số góc : ω =

√

g

l

2 Chu kì : T = 2π

ω = π

√

gl

3 Vận tốc : v =

cosα −cosα0

2gl¿

√¿

)

4 Lực căng dây : T = mg



3cos cos0



Năng lượng :

* Thế năng: Wt = mgh = mgl ( - cosα )

* Động năng: Wđ =

2 mv2

* Cơ năng: W = mgl ( - cosα0 ) Chu kì lắc phụ thuộc : Có ΔT=T2−T1

 Nhiệt độ: ΔTT

=1

2∝Δt Với = 10−5k−1 (hệ số nở dài) Độ dài l2=l1(1+Δt)

 Độ cao h : ΔT

T =

h

R Với R bán kính TĐ

Gia gốc rơi : g2=g1

(

R

R+h

)

 Nếu độ cao nhiệt độ :  Lực lạ : h

R=−

1 2∝

(

t2

0

−t1

)

Nếu lực lạ hướng trọng lực P : g2=g1+Flạ

m

Nếu lực lạ ngược hướng trọng lực P: g2=g1−Flạ

m

Nếu lực lạ vng góc trọng lực P : g2=g12+Flạ

m

Thời gian đồng hồ chạy nhanh hay chậm ngày : Δt=86400.ΔT

T1

Lực điện trường : F = |q|E

Lực Acsimet : F = DVg (D :khối lượng riêng , V : thể tích phần vật chìm chất lỏng hay chất khí)

F=m

ρ ρkkg ρ : khối lượng riêng Khi lắc thang máy :

 Khi thang máy chuyển động chậm dần : →a ngược chiều với chuyển động thang C Con lắc vật lí:

Chu kì: T = 2π

ω = π

√

I

mgd Gia tốc góc:

mgd I  

Tần số:

1

mgd f

I  

D Tổng hợp dao động: A2 = A

12 + A22 + A1A2 cos ( ϕ2−ϕ1 ) tan ϕ=Asinϕ1+Asinϕ2

Acosϕ1+Acosϕ2

 Hai dđ pha: A = A1 + A2 ; ϕ=ϕ1=ϕ2

 Hai dđ ngược pha: A = |A1 – A2 | ; φ = φ1 φ = φ2

 Hai dđ vng pha: A =

√

A1

+A22

III-Sóng học :

1 Bước sóng : λ=v

f =vT

2 Phương trình sóng :

N d1 d2 M uO = A cosωt

uM = Acos (ωt −

2πd2

λ )

uN = Acos (ωt+

2πd1

λ )

3 Phương trình sóng tổng hợp M : u = 2A cos

(

2πdλ +π

2

)

cos

(

2πft−

π

2

)

hay u = -2A sin ( 2πd

λ )sinωt

Điều kiện để có sóng dừng:  Hai đầu dây cố định: l = n λ

2

với n = 1,2, : số bụng  Có đầu tự do: l =

(

n+1

2

)

λ

2 n số bó

 Khoảng cách bụng hay nút λ Giao thoa sóng :

 Độ lệch pha: Δϕ=2π

λ (d2−d1)  Biểu thức sóng tổng hợp: u = 2A

[

cosπ

(

d2− d1

)

λ

]

cos 2π

(

ft− d1+d2

2λ

)

 Vị trí cực đại: d2 – d1 = k λ

 Vị trí cực tiểu: d2 – d1 =

(

k+12

)

λ

6 Mức cường độ âm: L (B) = lg II

0 hoặc L (dB) = 10 lg

I I0

Công suất cường độ âm I : P(W) = I1(W/m2) S (m2)

 Tần số đàn phát (hai đầu nút sóng)

( k N*)

v f k

l

 

Ứng với k =  v f

l 

, k = có hoạ âm bậc (tần số 2f1)…

 Tần số ống sáo phát ra(Một đầu nút, đầu bụng)

(2 1) ( k N)

v f k

l

  

Ứng với k =  v f

l 

, k = có hoạ âm bậc (tần số 3f1)…

Hiệu ứng Đốp-ple:

Gọi: vM: tốc độ máy thu

vS: tốc độ máy phát

v: tốc độ truyền âm f’: tần số nghe f: tần số nguồn phát

 Qui ước: lại gần tần số tăng; xa tần số giảm

' M

S v v f f v v   

IV- Dao động sóng điện từ :



Điện tích tức thời q = q0cos(t + )



Hiệu điện (điện áp) tức thời

0

0

os( ) os( )

q q

u c t U c t

C C    

    



Dòng điện tức thời i = q’ = -q0sin(t + ) = I0cos(t +  +2

 )



Cảm ứng từ: B B c0 os( t 2)

      Trong đó: LC  

tần số góc riêng T 2 LC chu kỳ riêng 0 q I q LC    0

0 0

q I L

U LI I

C C  C

   



Năng lượng điện trường:

2

đ

1

W

2 2

q Cu qu

C

  



Năng lượng từ trường:

2

2

1

W sin ( )

2

t

q

Li t

C  

  



Năng lượng điện từ:

2

2

0 0

1 1

W

2 2

q

CU q U LI

C



Bước sóng sóng điện từ v v LC f    

V- Dòng điện xoay chiều :

1 Mạch RLC nối tiếp :

 Cảm kháng: ZL = Lω Dung kháng: ZC = Cω1

 Tổng trở: Z=

√

R

+

(

ZL− ZC

)

2  Độ lệch pha u i: tanϕ=

UL−UC UR

=ZL− ZC

R hay sinϕ=

ZL− ZC ZAB  Hệ số công suất: cosϕ=

UR

U =

R Z

 Công suất : P=RI2=UI cosϕ=U

R cos

2ϕ

=PMAXcos2ϕ 2.Cơng thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng chu kỳ Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng đèn, biết

đèn sáng lên u ≥ U1

t      Với os U c U   

, (0 <  < /2) 3.Những công thức máy phát điện :

Tần số f (Hz)= p(số cặp cực)n(vận tốc vịng/s)

Từ thơng qua khung dây  = NBScos(t +) = 0cos(t + )

N số vòng dây, B cảm ứng từ từ trường, S diện tích vòng dây

Suất điện động : e = NSBcos(t +  - 

) = E0cos(t +  -

 ) Máy phát mắc hình sao: Ud = 3Up

Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up

Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip

Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = 3Ip

Máy biến áp:

1

2 2

U E I N

U E I N

Cơng suất hao phí :

2 2

os R

U c  P  P

( l R S  

là điện trở tổng cộng dây tải điện) Đoạn mạch RLC có linh kiện thay đổi:



R thay đổi : R=ZL-ZC

2 ax 2 M L C U U

Z Z R

 



P



L thay đổi : ULmax=

U

√

R2+ZC2

R ⇒ZL=

R2+ZC2

ZC



C thay đổi : UCmax=U

√

R

2 +Z2L

R ⇒ZC=

R2 +Z2L

ZC U u O M'2 M2 M'1 M1

-U U0

0

-U1 Sáng Sáng

Tắt



ω thay đổi :

¿

UCmax⇔ω2=

LC−

R2

2L2

ULmax⇔ω2

=

2LC− R2C2

¿{

¿



Cộng hưởng : ZL=ZC

VI- Sóng ánh sáng :

 Bước sóng ánh sáng trắng: 0,4 m    0,76 m

 Một số cơng thức lăng kính : Góc chiết quang A = r1 + r2 Góc lệch :D = i1 + i2 – A

Trường hợp góc nhỏ : D = A ( n-1)  Giao thoa ánh sáng :

_ Khoảng vân : i = λDa

_Vị trí vân sáng hay tối : δ=d2−d1=ax

D

Vị trí vân sáng : xS=ki Vị trí vân tối : xT=

(

k+1 2

)

i _Tính chất vân sáng hay tối điểm :

1) Lập tỉ số

|

x

i

|

=t ; 2) Nếu t số nguyên :vân sáng , bán nguyên :vân tối

_ Xác định số vân sáng vân tối : L : bề rộng vùng giao thoa Tìm Li=n Lấy phần nguyên n [n] Tính [n]+1

Xét số , số số chẵn số vân tối, số lẻ số vân sáng _ Bề rộng quang phổ liên tục : Δx=kD

A

(

λĐ− λT

)

_ Quang trình ánh sáng : = chiết suất * quãng đường hình học asáng _ Bản mặt song song : e độ dày mặt x=(n −1)eD

a

_ Các dụng cụ quang học khác : a) Bán thấu kính Billet :

Khoảng cách nguồn :

S1S2=(d+d '

)O1O2

d

Bề rộng vùng giao thoa : MN=O1O2(d+d '+D)

d

S1 M

S

S2 N

b) Lưỡng lăng kính Fresnel: Góc lệch qua lăng kính :

Δ=(n−1)A

S1S2=2dΔ=2d(n −1)A MN=2d ' Δ=2d '(n −1)A

c) Gương Presnel : Khoảng cách nguồn :

S1S2=2αd

Bề rộng vùng giao thoa: MN=2αd '

Công thức lăng kính :

Sini = n sinr sini’ = n sinr’ Góc chiết quang A = r + r’

Góc lệch D = i + i’ – A Dmin ⇔ i = i’ r = r’ = A

2 Dmin = 2i – A

Trường hợp A , i nhỏ : D = (n – 1).A

VII- Hiện tượng quang điện :

Thuyết lượng tử : ε=hf=hc

λ

Với h = 6,625.10-34 c = 3.108 h.c = 1,9875.10-25

Công thức Anhxtanh :

ε=A+WĐmax hf=A+1

2mvmax

Giới hạn quang điện : λ0=hc

A Với λ ≤ λ0 (A công thoát ) Động quang electron đập vào anot : (định lý động năng)

WĐ− WĐo max=AĐT

A1

A2

d d’

D

1 2mvA

2

−1

2mv0 max

=|e|UAK

_ Đk để có dịng quang điện triệt tiêu : UAK≤ −Uh

_ Hiệu điện hãm : WĐmax=|e|Uh

_ Công suất phát xạ ngồn sáng : P = np ε ( np số photon 1s)

_ Cường độ dòng qđ bão hòa : I = n.e ( n số electron bứt khỏi catot 1s) Hiệu suất : H = nn

p

_ Sự chuyển hóa lượng : làm nóng đối catot : Q= mc( t2 – t1)

_ Bước sóng tia X : λ ≥hc

|e|UAK

_ Mẫu nguyên tử BO:

Bán kính quỹ đạo : rn = n2r0 (r0 = 0.53 A

0

Khi nhận ku1ch tích , nguyên tử trạng thái lượng cao , sau lại rớt xuống phát photon : ε=hf=hc

λ =Ecao− Ethap Trong En =

−13,6

n2

_ Năng lượng ion hóa : Wionhoa=E∞− E1 hay Wionhoa= hc