Физика. Формулы, понятия, определения

Э.Н. Гришина
И.Н. Веклюк

ФИЗИКА 
Формулы, понятия, 
определения

Серия «Библиотека школьника»

Ростов-на-Дону
«Феникс»
2014

Издание третье

В книге приведены основные понятия, законы, формулы

по каждому разделу школьного курса физики. Поможет проверить знание формул по всем разделам курса, быстро найти
необходимый материал для решения задач.
Предназначена для учащихся средних школ, гимназий, лицеев, а также абитуриентов, сдающих вступительный экзамен
по физике.

УДК 373.167.1:53
ББК 22.3я72
КТК 444
Г85

Гришина Э.Н.
Г85 
 
Физика. Формулы, понятия, определения / Э.Н. Гришина, 
И.Н. Веклюк. — Изд. 3-е. — Ростов н/Д : Феникс, 2014. — 
157 с. : ил. — (Библиотека школьника).

ISBN 978-5-222-22235-5

ISBN 978-5-222-22235-5 
УДК 373.167.1:53
ББК 22.3я72 

© Текст: Гришина Э.Н., Веклюк И.Н., 2011
© Оформление: ООО «Феникс», 2014

1. МЕХАНИКА

1.1. Кинематика

Прямолинейное движение

Прямолинейное равномерное движение. Траектория движения — прямая линия; 
const;
0.
υ =
=
a

Путь:

0,
S
x
x
=
−

где x0, x — начальная и конечная координаты.
Перемещение:

0.
r
x
x
=
−
=
=
−
0
S
r
x
x
 — путь равен модулю вектора перемещения 
при движении точки по прямой линии в одном направлении.

Уравнение равномерного движения:

0
0 .
x
x
t
=
− υ
Средняя скорость:

ср
м
,
с
r
t
Δ
⎡
⎤
υ
=
⎢
⎥
Δ
⎣
⎦

где 
r
Δ— перемещение;
Δt — промежуток времени, за который произошло перемещение.
Направление 
ср
υ
совпадает с направлением .r
Мгновенная скорость:

ср
0
0
lim
lim
( ),
→
→
Δ
υ =
υ
=
= ′
Δ

t
t
r
r t
t

где υ
— скорость в данный момент времени или в данной точке 
траектории; вектор скорости направлен по касательной к траектории в сторону движения.

х0 х0
х

0
х
Х

Физика. Формулы, понятия, определения

4

Модуль скорости

м
,
с
S
t
⎡
⎤
υ =
⎢
⎥
⎣
⎦

где S — пройденный путь;
t — промежуток времени, за который пройден путь.

Графическое представление равномерного 
прямолинейного движения

Относительность движения. Движение тела всегда рассматривается по отношению к другим телам. По отношению к разным 
телам данное тело будет совершать разные движения.

Скорость тела относительно неподвижной системы отсчета — равна геометрической сумме скорости тела относительно 
подвижной системы отсчета и скорости подвижной системы 
отсчета относительно неподвижной (правило сложения скоростей):

υ = υ + υ
1
2,

где υ
— скорость тела относительно неподвижной системы 
отсчета;

υ1
— скорость тела относительно подвижной системы отсчета;

υ 2
— скорость подвижной системы отсчета относительно 
неподвижной.
Прямолинейное равнопеременное движение

const.
=
a

x=x -V t
0
x = x0 + υt
x

x0

0
t

S

S = υt

0
t

υ

υ

0

S = υΔt
υ = const

S

Δt
t

1. Механика

5

Ускорение 

υ − υ
⎡
⎤
=
⎢
⎥
⎣
⎦

0
2
м
,
,
с

a
t

где υ − υ 0
— изменение скорости;
t — промежуток времени, за который произошло изменение 
скорости.
Уравнение равнопеременного движения:

2

0
0
.
2
at
x
x
t
=
+ υ
+
Уравнение скорости:

0
.
at
υ = υ +
Равноускоренное движение

const;
const;
0
υ ≠
>
a
a
=
.

Уравнение координаты:

=
+ υ
+

2

0
0
.
2
at
x
x
t

Уравнение пути:

= υ
+

2

0
.
2
at
S
t

Уравнение скорости:

υ = υ +
0
.
at

2

0
0
x=x+v t+at /2
 
0
x = x0 + υ0t + at2/2
υ = υ0 + at

X0
υ0

ax = const > 0

υx
X

0
t

υ

S

0
t
t

ax

a

0
t

В проекциях на ось ОХ: υ0 > 0, a > 0, т. к. векторы υ 0,
a  
направлены вдоль оси ОХ.

Графическое представление равноускоренного прямолинейного движения

Физика. Формулы, понятия, определения

6

Равнозамедленное движение

const;
const;
0.
=
υ ≠
<
a
a

Уравнение координаты:

=
+ υ
−

2

0
0
.
2
at
x
x
t

Уравнение пути:

= υ
−

2

0
.
2
at
S
t

Уравнение скорости:

υ = υ −
0
.
at

В проекциях на ось ОХ: υ0 > 0, a < 0, т. к. вектор υ 0
направлен 
вдоль оси ОХ, а вектор a
направлен противоположно ОХ.

Графическое представление равнозамедленного прямолинейного движения

Свободное падение тел

Всегда направлено к центру Земли.
g < 0 — равнозамедленное — при движении вверх;
g > 0 — равноускоренное — при движении вниз.

Ускорение свободного падения:

2
м
9, 81
.
с
g =

Уравнение координаты:

2

0
0
.
2
gt
y
y
t
=
+ υ
+
x
x = x0 + υ0t – at2/2

x0

υ = υ0 – at

ax

ax = const < 0

υ

υ

υ0

0
t

S

0
t
t

0
t

–a

1. Механика

7

Движение тела, брошенного вертикально вниз

υ0 = 0

υ0

H

0

h

g

y

при υ0 ≠ 0
при υ0 = 0

Уравнение координаты
=
+ υ
+

2

0
0
2
gt
y
y
t

2

0
2
gt
y
y
=
+

Уравнение пути (S = h)
= υ
+

2

0
2
gt
h
t

2

2
gt
h =

Уравнение скорости

υ = υ +
0
gt
υ = gt

υ − υ
=
2
2
0
2gh
υ
=
2
2gh

Движение тела, брошенного вертикально вверх

υ0 = 0

υ0

y

hmax
g

0

Уравнение координаты

2

0
0
2
gt
y
y
t
=
+ υ
−

Уравнение пути (S = h)

2

0
2
gt
h
t
= υ
−

при υ0 ≠ 0
при υ0 = 0

Уравнение скорости

0
gt
υ = υ −
0
max
t
g
υ
=

2
2
0
2gh
υ − υ
= −

2
0
2
max
h
g
υ
=

Физика. Формулы, понятия, определения

8

Движение тела, брошенного горизонтально

Вдоль оси ОХ — равномерное движение (υ0x = υ0).
Вдоль оси ОY — свободное падение (υ0y = 0) с ускорением W.

Мгновенная скорость

υ = υ + υ
x
y

Горизонтальная скорость

0
υ
= υ
x

Вертикальная скорость

υ
=
y
gt

Модуль скорости

2
2 2
0
υ =
υ + g t

Уравнение координат точки

2

0
0
0
;
2
=
+ υ
=
+ gt
x
x
t
y
y

Уравнение пути (S = h)

2

0 ;
2
= υ
= gt
S
t
h

Уравнение скорости

0;
υ
= υ
υ
=
x
y
gt

Движение тела, брошенного под углом к горизонту

h

S

y

x
tg
υ
β = υ

υ0

υx

υy
υ

0
X

y

υ0y

α

υ0 υy
υ

υx

υ0x
S

υ0y

υ0x

υ0

υy

υx

υ
α

S
0

h

X

Y
Y

X

hm
0

1. Механика

9

Вдоль оси ОХ — равномерное движение (υ0x = υ0cosα).
Вдоль оси ОY — свободное падение (υ0y = υ0sinα).
До высоты hmax — движение равнозамедленное.
После высоты hmax — движение равноускоренное.

Уравнение 
координат 
точки

0
0 cos
=
+ υ
α
x
x
t

2

0
0 sin
2
=
+ υ
α − gt
y
y
t

Уравнения 
перемещений
0 cos
S
t
= υ
α

2

0 sin
2
gt
h
t
= υ
α −

Уравнения 
скорости
0
0 cos
x
x
υ
= υ
= υ
α
0 sin
y
gt
υ
= υ
α −

Модуль 
скорости

2
0
2gh
υ =
υ −

Время подъема 
на максимальную высоту

υ
α
0
подьема
sin
t
g
=

Максимальная 
высота подъема

2
2
0
max
sin
2
υ
α
=
h
g

Максимальный 
путь

2
0
max
sin 2
υ
α
=
S
g

Время 
падения

υ
α
0
пад
подьема
sin
t
t
g
=
=

Общее время 
полета

υ
α
0
общ
2
sin
t
g
=

Равномерное движение по окружности

R

цс
aϕ

M1
M2

υФизика. Формулы, понятия, определения

10

Частота вращения — число оборотов за единицу времени:

;
n
t
ν =

1
Гц
c
⎡
⎤
=
⎢
⎥
⎣
⎦

где n — количество оборотов;
t — время, за которое совершены обороты.

Период вращения — время одного полного оборота.

, [c];
t
T
n
=

1
2
.
t
T
T
T
n
π
=
⇒
=
⇒
=
ν
ω

Угловая скорость

рад
,
,
c
t
ϕ
⎡
⎤
ω =
⎢
⎥
⎣
⎦

где ϕ — угол поворота;
t — время поворота.

2
2
.
n
t
t
π
ϕ
ω =
⇒ ω = πν ⇒ ω =

Линейная скорость

2
м
;
с
π
⎡
⎤
υ =
⎢
⎥
⎣
⎦

R
T

,
υ
S
t
=

где S = 2πR — длина окружности;
t = T — время одного оборота.

π
υ = 2 R
T
 или υ = 2πRν — направлена по касательной к тра
ектории.

Связь между линейной и угловой скоростью:
υ = ωR.

Центростремительное ускорение. Постоянно по модулю, 
в любой точке направлено по радиусу к центру окружности (при 
равномерном движении):

2
a
R
υ
=
 или a = ω2R, или а = 4π2 ν2R.

1. Механика

11

Сводная таблица формул, по которым можно определить линейную, угловую скорости и центростремительное ускорение:

⎛
⎞
⎜
⎟
⎝
⎠
м
с
υ
⎛
⎞
⎜
⎟
⎝
⎠
рад
с
ω
⎛
⎞
⎜
⎟
⎝
⎠
2
м

с
а

π
υ = 2 R
T

2
T
π
ω =
υ
=

2
a
R

υ = π
2 Rv
ω = π
2 v
2
a
R
= ω

π
υ = 2 Rn
t

2 n
t
π
ω =
= ωυ
a

υ = ωR
υ
ω = R
= π 2
2
4
a
v R

2
2

2
4
n R
a
t

π
=

= π υ
2
a
v

1.2. Основные законы динамики. 
Простые машины

Первый закон Ньютона:

0,
const.
=
υ =
∑
F

Существуют такие системы отсчета, относительно которых 
тело покоится или движется равномерно и прямолинейно до тех 
пор, пока на него не действуют другие тела или действие других 
тел компенсируется.

Импульс тела (количество движения)

⋅
⎡
⎤
=
υ
⎢
⎥
⎣
⎦
,
кг м
p
m
с

где m — масса тела;
υ — скорость тела.