برگه فرمول‌های فیزیک

تمام فرمول‌های فیزیک به‌کاررفته در OpenLab Science، دسته‌بندی‌شده بر اساس مبحث، همراه با یکای SI هر نتیجه. هر فرمول در شبیه‌سازی مربوط به آن نیز به‌صورت زنده نمایش داده می‌شود — جایی که هر نماد اندازه‌گیری و جای‌گذاری می‌شود.

سینماتیک

  • v = √(vx² + vy²) — m/s
  • a = √(ax² + ay²) — m/s²

انرژی

  • KE = ½·m·v² — J
  • PE = m·g·h — J
  • E = KE + PE + PE_spring — J

تکانه

  • p = m·v — kg·m/s

قانون دوم نیوتن

  • F = m·a — N
  • f_k = μ_k·m·g·cos θ — N
  • a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂) — m/s²

حرکت دورانی

  • ω (rad/s) — rad/s
  • τ = r × F — N·m

سیالات

  • F_b = ρ·V·g — N
  • P = ρ·g·h — Pa
  • A₁·v₁ = A₂·v₂ — m/s
  • P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂² — Pa

حرکت دایره‌ای

  • F = m·v² / r — N

گرانش

  • PE = −m·GM / r — J
  • v = √(GM / r) — m/s
  • v_esc = √(2GM / r) — m/s
  • T² / r³ = 4π² / GM — s²/m³

کار و توان

  • W = ΔKE — J
  • P = F·v — W

نوسان

  • T = 2π·√(L / g) — s
  • T = 2π·√(m / k) — s

قانون اهم

  • V = I·R — V

توان الکتریکی

  • P = V·I — W
  • P = I²·R — W
  • P = V²/R — W

چشمه‌ها

  • V_terminal = ε − I·r — V

مصرف انرژی

  • E = P·t — J

گذرا

  • τ = R·C — s
  • Q = C·V — C
  • E = ½·C·V² — J
  • f = 1 − e^(−t/τ)
  • τ = L/R — s
  • E = ½·L·I² — J
  • f₀ = 1 / (2π·√(L·C)) — Hz
  • ω₀ = 1 / √(L·C) — rad/s
  • ζ = (R/2)·√(C/L)

معادلهٔ عدسی و آینه

  • dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f) — cm
  • m = −dᵢ/dₒ
  • M = m₁·m₂·…

شکست

  • n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂ — °
  • θc = arcsin(n₂/n₁) — °
  • δ = θ₁ + θ₄ − A — °
  • n = sin((A+δmin)/2) / sin(A/2)

قدرت نوری

  • P = 1/f — D
  • 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) — cm
  • P = 1/f (corrective) — D

تداخل و پراش

  • Δy = λL/d — mm
  • a·sinθ = mλ — °
  • d·sinθ = mλ — °
  • 2nt = (m+½)λ

بزرگ‌نمایی زاویه‌ای

  • M = N/f
  • M = −f_o/f_e
  • M = −(L/f_o)(N/f_e)

قطبش

  • I = I₀·cos²θ
  • θ_B = arctan(n₂/n₁) — °

قانون گاز ایده‌آل

  • P = n·R·T / V — kPa

نظریهٔ جنبشی

  • KE_avg = 3/2·kB·T — zJ
  • P = n·M·v_rms² / (3·V) — kPa
  • v_rms = √(3·R·T / M) — m/s
  • U = f/2·n·R·T — J

قانون اول

  • ΔU = Q − W — J

فرایندهای گاز

  • W = Σ ∫P dV — J
  • W = P·ΔV — J

آنتروپی

  • ΔS = Q/T — J/K
  • ΔS = Qout/Tc − Qin/Th — J/K

گرماسنجی

  • Q = m·c·ΔT — J
  • T_eq = Σ mᵢcᵢTᵢ / Σ mᵢcᵢ — K

تغییر فاز

  • Q = m·L — J

رسانش گرما

  • Q/t = k·A·ΔT / L — W

موتورهای گرمایی

  • η = W / Qin
  • η_c = 1 − Tc / Th
  • COP = Tc / (Th − Tc)
  • COP_cool = Q_in / |W|
  • COP_heat = Q_out / |W|

انبساط گرمایی

  • ΔL = α·L·ΔT — m

تابش گرمایی

  • P = ε·σ·A·T⁴ — W
  • λ_max = b / T — nm

گنجایش گرمایی

  • Cv = f/2·R — J/(mol·K)
  • Cp = (f+2)/2·R — J/(mol·K)
  • Cp − Cv = R — J/(mol·K)
  • γ = (f+2)/f

حرکت موجی

  • v = f·λ — m/s
  • v = √(T/μ) — m/s
  • T = 1/f — s

برهم‌نهی

  • f_beat = |f₁ − f₂| — Hz
  • f_c = (f₁ + f₂)/2 — Hz

موج‌های ایستاده

  • f₁ = v/(2L) — Hz
  • fₙ = n·f₁ — Hz
  • f₁ = c/(2L) — Hz

صوت

  • c = 331.3·√(1 + T/273.15) — m/s
  • I = P/(4πr²) — W/m²
  • L = 10·log₁₀(I/I₀) — dB
  • f′ = f·(c + v_o)/(c − v_s) — Hz

اثر فوتوالکتریک

  • E = hc/λ — eV
  • K_max = E − φ — eV
  • V_stop = K_max/e — V

پراکندگی کامپتون

  • Δλ = λ_C(1 − cos θ) — pm

مدل بور

  • ΔE = |E_f − E_i| — eV
  • λ = hc/ΔE — nm

پرتوزایی

  • A = λN — Bq
  • N(t) = N₀ e^(−λt)
  • T½ = ln(2)/λ — s
  • B = Δmc² — MeV

موج‌های ماده

  • λ = h/p — pm

اصل عدم‌قطعیت

  • Δx·Δp ≥ ℏ/2

law.special-relativity

  • γ = 1/√(1 − β²)
  • Δt = γ Δt₀ — s
  • L = L₀/γ — m
  • m = γ m₀ — kg
  • K = (γ − 1) m₀ c² — eV
  • K = ½ m₀ v² — eV

الکتروستاتیک

  • F_E = q·E — N
  • V = k·q/r — V
  • E = k·q/r² — N/C

ظرفیت

  • C = ε₀A/d — µF
  • C = 4πε₀R — pF
  • U = ½CV² — J

مغناطیس

  • F_B = q·v×B — N
  • Φ = B·A — mWb
  • B = μ₀(N/L)I — T
  • B = μ₀I/(2πr) — T

برای دیدن کاربرد این فرمول‌ها روی اندازه‌گیری‌های زنده، هر آزمایش را باز کنید؛ در آن‌ها هر نماد تعریف و گام‌به‌گام جای‌گذاری شده است.