Materiale di riferimento sulla fisica per il superamento dell'esame. Fisica. Una nuova guida completa per la preparazione all'esame. Purysheva N.S., Ratbil E.E. La legge di conservazione dell'energia in un circuito oscillatorio

Il manuale proposto è rivolto agli studenti delle classi 10-11 che intendono sostenere l'esame di fisica, docenti e metodologi. Il libro è destinato alla fase iniziale della preparazione attiva all'esame, alla pratica di tutti gli argomenti e tipi di compiti di livello base e avanzato di complessità. Il materiale presentato nel libro è conforme alla specifica USE-2016 in fisica e allo standard educativo statale federale dell'istruzione generale secondaria.
La pubblicazione contiene i seguenti materiali:
- materiale teorico sugli argomenti "Meccanica", "Fisica molecolare", "Elettrodinamica", "Oscillazioni e onde", "Ottica", "Fisica quantistica";
- compiti di livello di complessità base e avanzato alle sezioni precedenti, distribuiti per argomento e livello;
- risposte a tutte le attività.
Il libro sarà utile per rivedere il materiale, per sviluppare le abilità e le competenze necessarie per superare l'esame, per organizzare la preparazione all'esame in classe ea casa, nonché per l'uso nel processo educativo, non solo ai fini di preparazione all'esame. Il manuale è adatto anche per i candidati che intendono sostenere l'esame dopo una pausa dagli studi.
La pubblicazione è inserita nel complesso didattico e metodologico “Fisica. Preparazione per l'esame.

Esempi.
Dai punti A e B due auto sono partite l'una verso l'altra. La velocità della prima vettura è di 80 km/h, la seconda è di 10 km/h inferiore alla prima. Qual è la distanza tra i punti A e B se le auto si incontrano dopo 2 ore?

I corpi 1 e 2 si muovono lungo l'asse x a velocità costante. La Figura 11 mostra i grafici delle coordinate dei corpi in movimento 1 e 2 in funzione del tempo t. Determina in quale momento t il primo corpo sorpasserà il secondo.

Due auto percorrono un tratto rettilineo di autostrada nella stessa direzione. La velocità della prima vettura è di 90 km/h, la seconda di 60 km/h. Qual è la velocità della prima macchina rispetto alla seconda?

Sommario
Dagli autori 7
Capitolo I. Meccanica 11
Materiale teorico 11
Cinematica 11
Dinamica dei punti materiali 14
Leggi di conservazione in meccanica 16
Statica 18
Compiti del livello base di complessità 19
§ 1. Cinematica 19
1.1. Velocità di moto rettilineo uniforme 19
1.2. Equazione del moto rettilineo uniforme 21
1.3. Addizione di velocità 24
1.4. Movimento con accelerazione costante 26
1.5. Caduta libera 34
1.6. Movimento circolare 38
§ 2. Dinamica 39
2.1. Le leggi di Newton 39
2.2. La forza di gravitazione universalelegge di gravitazione universale 42
2.3. Gravità, peso corporeo 44
2.4. Forza elastica, legge di Hooke 46
2.5. Forza di attrito 47
§ 3. Leggi di conservazione in meccanica 49
3.1. Polso. Legge di conservazione della quantità di moto 49
3.2. Lavoro di forza.^Potenza 54
3.3. Energia cinetica e sua variazione 55
§ 4. Statica 56
4.1. Equilibrio corporeo 56
4.2. Legge di Archimede. Condizione di galleggiamento dei corpi 58
Compiti di maggiore complessità 61
§ 5. Cinematica 61
§ 6. Dinamica di un punto materiale 67
§ 7. Leggi di conservazione in meccanica 76
§ 8. Statica 85
Capitolo II. Fisica molecolare 89
Materiale teorico 89
Fisica molecolare 89
Termodinamica 92
Compiti del livello base di difficoltà 95
§ 1. Fisica molecolare 95
1.1. Modelli della struttura di gas, liquidi e solidi. Moto termico di atomi e molecole. Interazione di particelle di materia. Diffusione, moto browniano, modello di gas ideale. Cambiamenti negli stati aggregati della materia (spiegazione dei fenomeni) 95
1.2. Quantità di sostanza 102
1.3. Equazione di base MKT 103
1.4. La temperatura è una misura dell'energia cinetica media delle molecole 105
1.5. Equazione dei gas ideali di stato 107
1.6. Leggi sul gas 112
1.7. Vapore saturo. Umidità 125
1.8. Energia interna, quantità di calore, lavoro in termodinamica 128
1.9. Prima legge della termodinamica 143
1.10. Rendimento dei motori termici 147
Compiti di maggiore complessità 150
§ 2. Fisica molecolare 150
§ 3. Termodinamica 159
Capitolo III. Elettrodinamica 176
Materiale teorico 176
Concetti fondamentali e leggi dell'elettrostatica 176
Capacità elettrica. Condensatori. Energia del campo elettrico 178
Concetti fondamentali e leggi della corrente continua 179
Concetti base e leggi della magnetostatica 180
Concetti fondamentali e leggi dell'induzione elettromagnetica 182
Compiti del livello base di difficoltà 183
§ 1. Fondamenti di elettrodinamica 183
1.1. Elettrificazione di tel. La legge di conservazione della carica elettrica (spiegazione dei fenomeni) 183
1.2. Legge di Coulomb 186
1.3. Intensità del campo elettrico 187
1.4. Potenziale di campo elettrostatico 191
1.5. Capacità elettrica, condensatori 192
1.6. Legge di Ohm per la sezione del circuito 193
1.7. Collegamento in serie e in parallelo dei conduttori 196
1.8. Funzionamento e alimentazione CC 199
1.9. La legge di Ohm per un circuito completo 202
§ 2. Campo magnetico 204
2.1. Interazione delle correnti 204
2.2. Ampere di potenza. Forza di Lorentz 206
§ 3. Induzione elettromagnetica 212
3.1. corrente di induzione. Regola 212 di Lenz
3.2. Legge dell'induzione elettromagnetica 216
3.3. Autoinduzione. Induttanza 219
3.4. Energia del campo magnetico 221
Compiti di maggiore complessità 222
§ 4. Fondamenti di elettrodinamica 222
§ 5. Campo magnetico 239
§ 6. Induzione elettromagnetica 243
Capitolo IV. Vibrazioni e Onde 247
Materiale teorico 247
Vibrazioni meccaniche e onde 247
Oscillazioni e onde elettromagnetiche 248
Compiti del livello base di difficoltà 250
§ 1. Vibrazioni meccaniche 250
1.1. Pendolo matematico 250
1.2. Dinamica del moto oscillatorio 253
1.3. Conversione di energia durante le vibrazioni armoniche 257
1.4. Vibrazioni forzate. Risonanza 258
§ 2. Oscillazioni elettromagnetiche 260
2.1. Processi nel circuito oscillatorio 260
2.2. Periodo di oscillazioni libere 262
2.3. Corrente elettrica alternata 266
§ 3. Onde meccaniche 267
§ 4. Onde elettromagnetiche 270
Compiti di maggiore complessità 272
§ 5. Vibrazioni meccaniche 272
§ 6. Oscillazioni elettromagnetiche 282
Capitolo V. Ottica 293
Materiale teorico 293
Concetti fondamentali e leggi dell'ottica geometrica 293
Concetti fondamentali e leggi dell'ottica ondulatoria 295
Fondamenti della teoria della relatività ristretta (SRT) 296
Compiti del livello base di difficoltà 296
§ 1. Onde luminose 296
1.1. Legge del riflesso della luce 296
1.2. Legge di rifrazione della luce 298
1.3. Costruire un'immagine nelle lenti 301
1.4. Formula per lenti sottili. Ingrandimento lente 304
1.5. Dispersione, interferenza e diffrazione della luce 306
§ 2. Elementi della teoria della relatività 309
2.1. Postulati della teoria della relatività 309
2.2. Principali conseguenze dei postulati 311
§ 3. Radiazioni e spettri 312
Compiti di maggiore complessità 314
§ 4. Ottica 314
Capitolo VI. Fisica quantistica 326
Materiale teorico 326
Concetti e leggi di base della fisica quantistica 326
Concetti fondamentali e leggi della fisica nucleare 327
Compiti del livello base di difficoltà 328
§ 1. Fisica quantistica 328
1.1. Effetto fotoelettrico 328
1.2. Fotoni 333
§ 2. Fisica atomica 335
2.1. La struttura dell'atomo. Gli esperimenti di Rutherford 335
2.2. Modello di Bohr dell'atomo di idrogeno 336
§ 3. Fisica del nucleo atomico 339
3.1. Radiazioni alfa, beta e gamma 339
3.2. Trasformazioni radioattive 340
3.3. Legge sul decadimento radioattivo 341
3.4. La struttura del nucleo atomico 346
3.5. Energia di legame dei nuclei atomici 347
3.6. Reazioni nucleari 348
3.7. Fissione dei nuclei di uranio 350
3.8. Reazioni nucleari a catena 351
§ 4. Particelle elementari 351
Compiti di maggiore complessità 352
§ 5. Fisica quantistica 352
§ 6. Fisica atomica 356
Risposte alla raccolta di compiti 359.

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M.: 2016 - 320 p.

Il nuovo prontuario contiene tutto il materiale teorico sul corso di fisica necessario per superare l'esame di stato unificato. Include tutti gli elementi del contenuto, controllati da materiali di controllo e misurazione, e aiuta a generalizzare e sistematizzare le conoscenze e le abilità del corso di fisica della scuola. Il materiale teorico è presentato in una forma concisa e accessibile. Ogni argomento è accompagnato da esempi di attività di test. Le attività pratiche corrispondono al formato USE. Le risposte ai test sono fornite alla fine del manuale. Il manuale è rivolto a scolari, candidati e insegnanti.

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CONTENUTO
Prefazione 7
MECCANICA
Cinematica 9
movimento meccanico. Sistema di riferimento. Punto materiale. Traiettoria. Sentiero.
Sposta 9
Velocità e accelerazione di un punto materiale 15
Moto rettilineo uniforme 18
Moto rettilineo uniformemente accelerato 21
Esempi di compiti 1 24
Caduta libera. Accelerazione di gravità.
Movimento di un corpo lanciato ad angolo rispetto all'orizzonte 27
Movimento di un punto materiale lungo un cerchio 31
Attività di esempio 2 33
dinamica 36
La prima legge di Newton.
Sistemi di riferimento inerziali 36
Massa corporea. Densità di materia 38
Forza. La seconda legge di Newton 42
La terza legge di Newton per i punti materiali 45
Attività di esempio 3 46
La legge di gravitazione universale. Gravità 49
Forza elastica. Legge di Hooke 51
Forza di attrito. Attrito a secco 55
Attività di esempio 4 57
Statico 60
La condizione di equilibrio di un corpo rigido in ISO 60
Legge di Pascal 61
Pressione in un liquido a riposo rispetto a ISO 62
Legge di Archimede. Condizioni di navigazione tel 64
Attività di esempio 5 65
Leggi di conservazione 68
Legge di conservazione della quantità di moto 68
Lavoro della forza su piccolo spostamento 70
Esempi di compiti 6 73
Legge di conservazione dell'energia meccanica 76
Attività di esempio 7 80
Oscillazioni meccaniche e onde 82
Vibrazioni armoniche. Ampiezza e fase delle oscillazioni.
Descrizione cinematica 82
Onde meccaniche 87
Attività di esempio 8 91
FISICA MOLECOLARE. TERMODINAMICA
Fondamenti di teoria cinetica molecolare
struttura della materia 94
Atomi e molecole, loro caratteristiche 94
Movimento delle molecole 98
Interazione di molecole e atomi 103
Attività di esempio 9 107
Pressione del gas ideale 109
Temperatura e media del gas
energia cinetica delle molecole 111
Attività di esempio 10 115
Equazione dei gas ideali di stato 117
Attività di esempio 11 120
Isoprocessi in un gas rarefatto con un numero costante di particelle N (con una quantità costante di materia v) 122
Attività di esempio 12 127
Vapori saturi e insaturi 129
Umidità 132
Attività di esempio 13 135
Termodinamica 138
Energia interna di un sistema macroscopico 138
Attività di esempio 14 147
Cambiamenti negli stati aggregati della materia: evaporazione e condensazione, ebollizione 149
Attività di esempio 15 153
Cambiamenti negli stati aggregati della materia: fusione e cristallizzazione 155
Attività di esempio 16 158
Lavoro in termodinamica 161
Prima legge della termodinamica 163
Esempi di compiti 17 166
La seconda legge della termodinamica 169
Principi di funzionamento dei motori termici 171
Esempi di compiti 18 176
ELETTRODINAMICA
Elettrostatica 178
Il fenomeno dell'elettrificazione.
Carica elettrica e sue proprietà 178
Legge di Coulomb 179
Campo elettrostatico 179
Condensatori 184
Attività di esempio 19 185
Leggi DC 189
Corrente elettrica continua 189
Leggi DC 191
Correnti nei vari media 193
Attività di esempio 20 196
Attività di esempio 21 199
Campo magnetico 202
Interazione magnetica 202
Esempi di compiti 22 204
Collegamento di fenomeni elettrici e magnetici 208
Esempi di compiti 23 210
Oscillazioni e onde elettromagnetiche 214
Oscillazioni elettromagnetiche libere 214
Esempi di compiti 24 222
OTTICA
Ottica geometrica 228
Lenti 233
Occhio. Disabilità visive 239
Strumenti ottici 241
Esempi di compiti 25 244
Ottica ondulatoria 247
Interferenza luminosa 247
L'esperienza di Young. Gli anelli di Newton 248
Applicazione dell'interferenza luminosa 251
Esempi di compiti 26 254
FONDAMENTI DELLA RELATIVITA' SPECIALE
Fondamenti della teoria della relatività ristretta (SRT) 257
Esempi di compiti 27 259
LA FISICA QUANTISTICA
Ipotesi di Planck 260
Leggi dell'effetto fotoelettrico esterno 261
Dualità onda-particella 262
Esempi di compiti 28 264
FISICA DELL'ATOMO
Modello planetario dell'atomo 267
Postulati di N. Bohr 268
Analisi dello spettro 271
laser 271
Esempi di compiti 29 273
Fisica nucleare 275
Modello protone-neutrone del nucleo 275
Isotopi. Energia di legame dei nuclei. Forze nucleari 276
Radioattività. Legge sul decadimento radioattivo 277
Reazioni nucleari 279
Esempi di compiti 30 281
Applicazioni
1. Moltiplicatori e prefissi per la formazione di multipli e sottomultipli decimali e loro denominazioni 284
2. Alcune unità non di sistema 285
3. Costanti fisiche fondamentali 286
4. Alcune caratteristiche astrofisiche 287
5. Grandezze fisiche e loro unità in SI 288
6. Alfabeto greco 295
7. Proprietà meccaniche dei solidi 296
8. Pressione p e densità p del vapore acqueo saturo a diverse temperature t 297
9. Proprietà termiche dei solidi 298
10. Proprietà elettriche dei metalli 299
11. Proprietà elettriche dei dielettrici 300
12. Masse dei nuclei atomici 301
13. Linee intense degli spettri di elementi disposti per lunghezza d'onda (MKM) 302
14. Dati di riferimento che potrebbero essere necessari durante l'esecuzione di attività di test 303
Indice per soggetto 306
Risposte 317

Il nuovo libro di riferimento contiene tutto il materiale teorico sul corso di fisica nelle classi 10-11 ed è progettato per preparare gli studenti all'esame di stato unificato (USE).
Il contenuto delle sezioni principali del libro di riferimento - "Meccanica", "Fisica molecolare. Termodinamica", "Elettrodinamica", "Ottica", "Fondamenti della teoria della relatività speciale", "Fisica quantistica" corrisponde al codificatore di elementi di contenuto e requisiti per il livello di formazione dei laureati delle istituzioni educative generali per condurre uno stato unificato esame di fisica, sulla base del quale sono stati compilati i materiali di controllo e misurazione USE.

La fisica è una materia abbastanza complessa, quindi la preparazione per l'Unified State Examination in Physics 2020 richiederà un tempo sufficiente. Oltre alle conoscenze teoriche, la commissione verificherà la capacità di leggere i diagrammi grafici e risolvere i problemi.

Considera la struttura della prova d'esame

Si compone di 32 attività distribuite su due blocchi. Per capire, è più conveniente disporre tutte le informazioni in una tabella.

Tutta la teoria dell'esame di fisica per sezioni

• Meccanica. Si tratta di una sezione molto ampia, ma relativamente semplice, che studia il movimento dei corpi e le interazioni che avvengono tra di essi, compresa la dinamica e la cinematica, le leggi di conservazione in meccanica, la statica, le oscillazioni e le onde di natura meccanica.
• La fisica è molecolare. Questo argomento si concentra sulla termodinamica e la teoria cinetica molecolare.
• Fisica quantistica e componenti di astrofisica. Queste sono le sezioni più difficili che causano difficoltà sia durante lo studio che durante i test. Ma anche, forse, una delle sezioni più interessanti. Qui, la conoscenza viene testata su argomenti come la fisica dell'atomo e del nucleo atomico, la dualità onda-particella e l'astrofisica.
• Elettrodinamica e teoria della relatività ristretta. Qui non puoi fare a meno di studiare l'ottica, le basi dell'SRT, devi sapere come funzionano i campi elettrico e magnetico, cos'è la corrente continua, quali sono i principi dell'induzione elettromagnetica, come nascono le oscillazioni e le onde elettromagnetiche.

Sì, ci sono molte informazioni, il volume è molto buono. Per superare con successo l'esame di fisica, devi essere molto bravo nell'intero corso scolastico della materia, ed è stato studiato per cinque interi anni. Pertanto, non sarà possibile prepararsi per questo esame in poche settimane o addirittura un mese. Devi iniziare ora in modo che durante i test ti senta calmo.

Purtroppo la materia della fisica crea difficoltà a molti laureati, soprattutto a coloro che l'hanno scelta come materia principale per l'ingresso in un'università. Lo studio efficace di questa disciplina non ha nulla a che fare con la memorizzazione di regole, formule e algoritmi. Inoltre, non basta assimilare idee fisiche e leggere quanta più teoria possibile, bisogna essere bravi nella tecnica matematica. Spesso una preparazione matematica poco importante non consente allo studente di superare bene la fisica.

Come preparare?

Tutto è molto semplice: scegli una sezione teorica, leggila attentamente, studiala, cercando di comprendere tutti i concetti fisici, i principi, i postulati. Successivamente, rafforza la preparazione risolvendo problemi pratici sull'argomento scelto. Usa i test online per testare le tue conoscenze, questo ti permetterà di capire immediatamente dove commetti errori e abituarti al fatto che viene concesso un certo tempo per risolvere il problema. Ti auguriamo buona fortuna!

Il superamento dell'esame di fisica richiede la capacità di risolvere problemi di tutte le sezioni di fisica incluse nel programma completo della scuola secondaria. Sul nostro sito puoi testare in modo indipendente le tue conoscenze ed esercitarti a risolvere i test USE in fisica su vari argomenti. I test includono attività di livello base e avanzato di complessità. Dopo averli superati, determinerai la necessità di una ripetizione più dettagliata di una particolare sezione di fisica e di migliorare le capacità di risolvere problemi su singoli argomenti per il superamento dell'esame di fisica.

Una delle tappe più importanti preparazione all'esame di fisica Il 2020 è un'introduzione a versione demo dell'esame di fisica 2020 . La versione demo 2020 è già stata approvata dall'Istituto Federale per le Misure Pedagogiche (FIPI). La versione demo è stata sviluppata tenendo conto di tutti gli emendamenti e le caratteristiche del prossimo esame in materia il prossimo anno. Qual è la versione demo dell'esame di fisica nel 2020? La versione demo contiene compiti tipici che, in termini di struttura, qualità, argomento, livello di complessità e volume, corrispondono pienamente ai compiti delle future versioni reali di CMM in fisica nel 2020. Puoi conoscere la versione demo dell'Unified State Examination in Physics 2020 sul sito web della FIPI: www.fipi.ru

Nel 2020, ci sono stati piccoli cambiamenti nella struttura dell'USE in fisica: l'attività 28 è diventata un'attività con una risposta dettagliata per 2 punti primari e l'attività 27 è diventata un'attività qualitativa, simile all'attività 28 nell'USE 2019. Pertanto, invece di 5, i compiti con una risposta dettagliata sono diventati 6. Anche il compito 24 in astrofisica è leggermente cambiato: invece di scegliere due risposte corrette, ora devi scegliere tutte le risposte corrette, che possono essere 2 o 3.

È consigliabile, quando si partecipa al flusso principale di superamento dell'esame, familiarizzare con i materiali d'esame per il primo periodo dell'esame di fisica, pubblicati sul sito web della FIPI dopo l'esame anticipato.

Le conoscenze teoriche fondamentali in fisica sono essenziali per il superamento dell'esame di fisica. È importante che questa conoscenza sia sistematizzata. Una condizione sufficiente e necessaria per padroneggiare la teoria è padroneggiare il materiale presentato nei libri di testo scolastici di fisica. Ciò richiede lezioni sistematiche mirate allo studio di tutte le sezioni del corso di fisica. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla risoluzione di problemi computazionali e qualitativi inclusi nell'USO in fisica in termini di problemi di maggiore complessità.

Solo uno studio profondo e ponderato del materiale con la sua consapevole assimilazione, conoscenza e interpretazione di leggi, processi e fenomeni fisici, insieme all'abilità di risolvere problemi, assicurerà il superamento dell'esame di fisica.

Se avete bisogno preparazione all'esame di fisica , sarai felice di aiutare - Victoria Vitalievna.

USA le formule in fisica 2020

Meccanica- una delle sezioni di fisica più significative e più rappresentate negli incarichi USE. La preparazione per questa sezione occupa una parte significativa del tempo di preparazione per l'esame di fisica. La prima sezione della meccanica è la cinematica, la seconda è la dinamica.

Cinematica

Movimento uniforme:

x = x 0 + S x x = x 0 + v x t

Movimento uniformemente accelerato:

S x \u003d v 0x t + a x t 2/2 S x \u003d (v x 2 - v 0x 2) / 2a x

x \u003d x 0 + S x x \u003d x 0 + v 0x t + a x t 2/2

Caduta libera:

y = y 0 + v 0y t + g y t 2/2 v y = v 0y + g y t S y = v 0y t + g y t 2/2

Il percorso percorso dal corpo è numericamente uguale all'area della figura sotto il grafico della velocità.

Velocità media:

v cf \u003d S / t S \u003d S 1 + S 2 +..... + S n t \u003d t 1 + t 2 + .... + t n

La legge dell'addizione delle velocità:

Il vettore velocità del corpo rispetto al sistema di riferimento fisso è uguale alla somma geometrica della velocità del corpo rispetto al sistema di riferimento mobile e della velocità del sistema di riferimento più mobile rispetto a quello fisso.

Movimento di un corpo lanciato ad angolo rispetto all'orizzonte

Equazioni di velocità:

vx = v0x = v0 cosa

v y = v 0y + g y t = v 0 sina - gt

Equazioni coordinate:

x = x 0 + v 0x t = x 0 + v 0 cosa t

y = y 0 + v 0y t + g y t 2/2 = y 0 + v 0 sina t + g y t 2/2

Accelerazione in caduta libera: g x = 0 g y = - g

Movimento circolare

a c \u003d v 2 / R \u003d ω 2 R v = ω RT = 2 πR/v

Statica

Momento di potere M \u003d FL, dove l è il braccio della forza F è la distanza più breve dal fulcro alla linea di azione della forza

Regola del bilanciamento della leva: La somma dei momenti delle forze che ruotano la leva in senso orario è uguale alla somma dei momenti delle forze che ruotano in senso antiorario

M 1 + M 2 + M n ..... = Mn+1 + M n+2 + .....

Legge di Pascal: La pressione esercitata su un liquido o gas viene trasmessa in qualsiasi punto in modo uniforme in tutte le direzioni

Pressione del fluido alla profondità h: p =rgh, data la pressione atmosferica: p = p0+ρgh

Legge di Archimede: F Arch \u003d P spostamento - La forza di Archimede è uguale al peso del liquido nel volume del corpo immerso

Forza di Archimede F Arch =ρgVimmersione- forza di galleggiamento

Forza di sollevamento F sotto \u003d F Arco - mg

Condizioni di navigazione dei corpi:

arco F > mg - il corpo galleggia

F Arch \u003d mg: il corpo galleggia

arco F< mg - тело тонет

Dinamica

Prima legge di Newton:

Esistono sistemi di riferimento inerziali rispetto ai quali i corpi liberi mantengono la loro velocità.

Seconda legge di Newton: F = ma

La seconda legge di Newton in forma impulsiva: FΔt = Δp L'impulso della forza è uguale alla variazione della quantità di moto del corpo

Terza legge di Newton: la forza di azione è uguale alla forza di reazione. CON i limi sono uguali in modulo e opposti in direzione Fa 1 = Fa 2

Forza di gravità F heav = mg

Peso corporeo P = N(N - forza di reazione del supporto)

Forza elastica Legge di Hooke F controllo = kΙΔxΙ

Forza di attrito F tr =µ N

Pressione p = F d / S[ 1 Pa ]

Densità corporea ρ = m/V[ 1kg/m3 ]

Legge di gravità IO FA = SOL m 1m2/R2

F filo \u003d GM s m / R s 2 \u003d mg g \u003d GM s / R s 2

Secondo la seconda legge di Newton: ma c \u003d GmMc / (R c + h) 2

mv 2 /(R s + h) \u003d GmM s / (R s + h) 2

ʋ 1 2 = GM c / R c- quadrato della prima velocità cosmica

ʋ 2 2 = GM c / R c - seconda velocità spaziale al quadrato

Lavoro della forza A = FScosα

Potenza P = A/t = Fvcosα

Energia cinetica Ek = mʋ 2/2 = P2/2m

Teorema dell'energia cinetica: UN= ΔE a

Energia potenziale E p \u003d mgh - l'energia del corpo sopra la Terra ad un'altezza h

E p \u003d kx 2/2 - Energia di un corpo elasticamente deformato

LA = - Δ E p - lavoro delle forze potenziali

Legge di conservazione dell'energia meccanica

ΔE \u003d 0 (E k1 + E p1 \u003d E k2 + E p2)

La legge del cambiamento di energia meccanica

ΔE \u003d Asop (A resistere - lavoro di tutte le forze non potenziali)

Vibrazioni e onde

Vibrazioni meccaniche

T-periodo di oscillazione - tempo di un'oscillazione completa [ 1s ]

ν - frequenza di oscillazione- numero di oscillazioni per unità di tempo [ 1Hz ]

T = 1/ ν

ω - frequenza ciclica

ω = 2π ν = 2π/T T = 2π/ω

Periodo di oscillazione di un pendolo matematico:T = 2π(l/g) 1/2

Periodo di oscillazione di un pendolo a molla:T = 2π(m/k) 1/2

Equazione della vibrazione armonica: x = xm sin( t +φ 0 )

Equazione della velocità: ʋ = x , = x mω cos(t + φ 0) = ʋ mcos(ωt +φ 0) ʋ m = x mω

Equazione dell'accelerazione: un =ʋ , = - x m ω 2 sin(ωt + φ 0 ) a m = x mω 2

Energia delle vibrazioni armoniche mʋ m 2 /2 = kx m 2 /2 = mʋ 2/2 + kx 2/2 = cost

Onda - propagazione delle vibrazioni nello spazio

velocità dell'ondaʋ = λ/T

Equazione delle onde viaggianti

x = x m peccatoωt- equazione di oscillazione

X- compensare in qualsiasi momento , x m - ampiezza di oscillazione

ʋ - velocità di propagazione delle vibrazioni

Ϯ - il tempo dopo il quale le oscillazioni arriveranno al punto x: Ϯ = x/ʋ

Equazione dell'onda viaggiante: x = x m sin(ω(t- Ϯ)) = x m sin(ω(t - x/ʋ))

X- offset in qualsiasi momento

Ϯ - tempo di ritardo dell'oscillazione in un dato punto

Fisica molecolare e termodinamica

Ammontare della sostanza v = N/N A

Massa molare M = m 0 N A

Numero di moli v = m/M

Numero di molecole N = vN A = N A m/M

L'equazione di base della MKT p = m 0 nv sr 2 /3

Relazione tra pressione ed energia cinetica media delle molecole p = 2nE sr /3

Temperatura - una misura dell'energia cinetica media delle molecole Eav = 3kT/2

Dipendenza della pressione del gas dalla concentrazione e dalla temperatura p = nkT

Connessione temperatura T=t+273

L'equazione dei gas ideali di stato pV = mRT/M =vRT=NkT- Equazione di Mendeleev

p= RT/M

p 1 V 1/ /T 1 = p 2 V 2 /T 2 = cost per una massa costante di gas - equazione di Clapeyron

Leggi sui gas

Legge Boyle-Mariotte: pV = cost se T = cost m = cost

Legge di Gay-Lussac: V/T = cost se p = cost m = cost

Legge di Carlo: p/T = cost se V = cost m = cost

Umidità relativa

φ = ρ/ρ 0 · 100%

Energia interna U = 3mRT/2M

Variazione dell'energia interna ΔU = 3mRΔT/2M

Il cambiamento di energia interna è giudicato dal cambiamento di temperatura assoluta!!!

Lavoro dei gas in termodinamica A"=pΔV

Il lavoro delle forze esterne sul gas A \u003d - A "

Calcolo della quantità di calore

La quantità di calore necessaria per riscaldare una sostanza (rilasciata quando si raffredda) Q \u003d cm (t 2 - t 1)

c - capacità termica specifica della sostanza

La quantità di calore necessaria per fondere una sostanza cristallina al punto di fusione Q = λm

λ - calore specifico di fusione

La quantità di calore necessaria per trasformare un liquido in vapore Q = Lm

L- calore specifico di vaporizzazione

La quantità di calore rilasciata durante la combustione del combustibile Q = qm

Q-calore specifico di combustione del combustibile

La prima legge della termodinamica ΔU = Q + A

Q = ∆U + A"

Q- la quantità di calore ricevuta dal gas

La prima legge della termodinamica per gli isoprocessi:

Processo isotermico: T = cost

Processo isocoro: V = cost

Processo isobarico: p = cost

∆U = Q + A

Processo adiabatico: Q = 0 (in un sistema isolato termicamente)

Rendimento dei motori termici

η \u003d (Q 1 - Q 2) / Q 1 \u003d A "/Q 1

Q1- la quantità di calore ricevuta dal riscaldatore

D2- la quantità di calore fornita al frigorifero

Il valore massimo dell'efficienza del motore termico (ciclo di Carnot:) η \u003d (T 1 - T 2) / T 1

T1- temperatura del riscaldatore

T2- temperatura del frigorifero

Equazione del bilancio termico: Q 1 + Q 2 + Q 3 + ... = 0 (Q ricevuto = Q otd)

Elettrodinamica

Insieme alla meccanica, l'elettrodinamica occupa una parte significativa dei compiti USE e richiede una preparazione intensiva per superare con successo l'esame di fisica.

Elettrostatica

La legge di conservazione della carica elettrica:

In un sistema chiuso si conserva la somma algebrica delle cariche elettriche di tutte le particelle

Legge di Coulomb F \u003d kq 1 q 2 /R 2 \u003d q 1 q 2 /4π ε 0 R 2- forza di interazione di due cariche puntiformi nel vuoto

Come le cariche si respingono, diversamente le cariche si attraggono

tensione- potenza caratteristica del campo elettrico di una carica puntiforme

E \u003d kq 0 /R 2 - il modulo dell'intensità del campo di una carica puntiforme q 0 nel vuoto

La direzione del vettore E coincide con la direzione della forza che agisce su una carica positiva in un dato punto del campo

Il principio delle sovrapposizioni di campi: la forza in un dato punto del campo è uguale alla somma vettoriale delle forze dei campi che agiscono in questo punto:

φ = φ 1 + φ 2 + ...

Il lavoro del campo elettrico quando si sposta la carica A \u003d qE (d 1 - d 2) \u003d - qE (d 2 - d 1) \u003d q (φ 1 - φ 2) = qU

A = - (W p2 - W p1)

Wp = qEd = qφ - energia potenziale della carica in un dato punto del campo

Potenziale φ = Wp /q =Ed

Differenza di potenziale - tensione: U = A/q

Relazione tra tensione e differenza di potenzialeE = U/d

Capacità elettrica

C=εε 0 S/d - capacità di un condensatore piatto

Energia del condensatore piatto: W p \u003d qU / 2 \u003d q 2 / 2C \u003d CU 2/2

Collegamento in parallelo di condensatori: q \u003d q 1 + q 2 + ...,U 1 \u003d U 2 \u003d ...,C = C 1 + DO 2 + ...

Collegamento in serie collegamento di condensatori: q 1 \u003d q 2 \u003d ...,U \u003d U 1 + U 2 + ...,1/C \u003d 1 / C 1 + 1 / C 2 + ...

Leggi CC

Determinazione della forza attuale: I = ∆q/∆t

Legge di Ohm per una sezione di catena: I = U / R

Calcolo della resistenza del conduttore: R =ρl/S

Leggi della connessione seriale dei conduttori:

I \u003d I 1 \u003d I 2 U \u003d U 1 + U 2 R \u003d R 1 + R 2

U 1 / U 2 \u003d R 1 / R 2

Leggi di connessione parallela dei conduttori:

I \u003d I 1 + I 2 U \u003d U 1 \u003d U 2 1 / R \u003d 1 / R 1 + 1 / R 2 + ... R \u003d R 1 R 2 / (R 1 + R 2) - per 2 conduttori

io 1 / io 2 \u003d R 2 / R 1

Lavoro del campo elettrico A = IUΔt
Potenza corrente elettrica P \u003d A / Δt \u003d IU I 2 R \u003d U 2 / R

Legge di Joule-Lenz Q \u003d I 2 RΔt - quantità di calore ceduto da un conduttore percorso da corrente

Sorgente di corrente EMF ε = A stor /q

Legge di Ohm per un circuito completo

Elettromagnetismo

Campo magnetico - una forma speciale di materia che si alza attorno a cariche in movimento e agisce su cariche in movimento

Induzione magnetica - potenza caratteristica di un campo magnetico

B = Fm /IΔl

F m = BIΔl

Ampere forza - la forza che agisce su un conduttore percorso da corrente in un campo magnetico

F= BIΔlsinα

La direzione della forza di Ampère è determinata dalla regola della mano sinistra:

Se 4 dita della mano sinistra sono dirette nella direzione della corrente nel conduttore in modo che le linee di induzione magnetica entrino nel palmo, il pollice piegato di 90 gradi indicherà la direzione della forza Ampere

La forza di Lorentz è la forza che agisce su una carica elettrica che si muove in un campo magnetico.

F l \u003d qBʋ peccatoα

La direzione della forza di Lorentz è determinata dalla regola della mano sinistra:

Se 4 dita della mano sinistra sono dirette nella direzione del movimento della carica positiva (contro il movimento della negativa), in modo che le linee magnetiche entrino nel palmo, allora il pollice piegato di 90 gradi indicherà la direzione della forza di Lorentz

Flusso magnetico Ф = BScosα [F] = 1 Wb

Regola di Lenz:

La corrente induttiva che si verifica in un circuito chiuso con il suo campo magnetico impedisce la variazione del flusso magnetico che l'ha provocata.

Legge dell'induzione elettromagnetica:

La fem di induzione in un anello chiuso è uguale in valore assoluto alla velocità di variazione del flusso magnetico attraverso la superficie delimitata dall'anello

FEM di induzione nei conduttori in movimento:

Induttanza L = F/I[L] = 1 h

EMF di autoinduzione:

Energia attuale del campo magnetico: W m = LI 2 /2

Energia del campo elettrico: Wel \u003d qU / 2 \u003d CU 2/2 \u003d q 2 / 2C

Oscillazioni elettromagnetiche - oscillazioni armoniche di carica e corrente in un circuito oscillatorio

q = q m sinω 0 t - carica fluttuante su un condensatore

u = Um peccatoω 0 t - fluttuazioni di tensione sul condensatore

Umm = qm /C

io = q" = q mω 0 cosω 0 t- fluttuazioni di corrente nella bobinashke

io massimo = q mω 0 - ampiezza attuale

Formula Thomson

La legge di conservazione dell'energia in un circuito oscillatorio

CU 2 /2 = LI 2 /2 = CU 2 max /2 = LI 2 max /2 = Cost.

Corrente elettrica alternata:

F = BCost

e \u003d - Ф ' \u003d BSω peccatoω t = Em peccatoω T

u = Um peccatoω T

i = io sono peccato(ω t+π​/2)

Proprietà delle onde elettromagnetiche

Ottica

Legge di riflessione: L'angolo di riflessione è uguale all'angolo di incidenza

Legge di rifrazione: sinα/sinβ = ʋ 1/ ʋ 2 = n

n è l'indice di rifrazione relativo del secondo mezzo rispetto al primo

n 1 - indice di rifrazione assoluto del primo mezzo n 1 = c/ʋ 1

n 2 - indice di rifrazione assoluto del secondo mezzo n 2 = c/ʋ 2

Quando la luce passa da un mezzo all'altro, la sua lunghezza d'onda cambia, la frequenza rimane invariata. v 1 = v 2 n 1 λ 1 = n 1 λ 2

riflessione totale

Il fenomeno della riflessione interna totale si osserva quando la luce passa da un mezzo più denso ad uno meno denso, quando l'angolo di rifrazione raggiunge i 90°

Angolo limite di riflessione totale: sinα 0 \u003d 1 / n \u003d n 2 / n 1

Formula per lenti sottili 1/F = 1/d + 1/f

d - distanza dall'oggetto all'obiettivo

f - distanza dall'obiettivo all'immagine

F - lunghezza focale

Potere ottico della lente D = 1/F

Ingrandimento dell'obiettivo à = H/h = f/d

h - l'altezza dell'oggetto

H - altezza dell'immagine

Dispersione- scomposizione del colore bianco in uno spettro

Interferenza - addizione di onde nello spazio

Condizioni massime:∆d = kλ -numero intero di lunghezze d'onda

Condizioni minime: Δd = (2k + 1) λ/2 -numero dispari di mezze lunghezze d'onda

Δd- differenza di percorso di due onde

Diffrazione- agitare intorno a un ostacolo

Reticolo di diffrazione

dsinα = k λ - formula del reticolo di diffrazione

d - costante reticolare

dx/L = k λ

x - distanza dal massimo centrale all'immagine

L - distanza dal reticolo allo schermo

La fisica quantistica

Energia fotonica E = hv

Equazione di Einstein per l'effetto fotoelettrico hv = A out +Mʋ 2 /2

Mʋ 2/2 \u003d eU s U s - tensione di blocco

bordo effetto foto rosso: hv = A out v min = A out /h λmax = c/ vmin

L'energia dei fotoelettroni è determinata dalla frequenza della luce e non dipende dall'intensità della luce. L'intensità è proporzionale al numero di quanti nel raggio di luce e determina il numero di fotoelettroni

Quantità di moto dei fotoni

E=hv=mc2

m = hv/c 2 p = mc = hv/c = h/ λ - quantità di moto dei fotoni

I postulati quantistici di Bohr:

Un atomo può trovarsi solo in determinati stati quantici in cui non irradia

L'energia del fotone emesso durante la transizione di un atomo da uno stato stazionario con energia E k a uno stato stazionario con energia En:

H v = E k - E n

Livelli energetici dell'atomo di idrogeno E n = - 13,55/ nn 2 eV, n =1, 2, 3,...

Fisica Nucleare

Legge del decadimento radioattivo. Emivita T

N \u003d N 0 2 -t / T

L'energia di legame dei nuclei atomici E St \u003d ΔMc 2 \u003d (Zm P + Nm n - M I) s 2

Radioattività

Decadimento alfa:

• Il problema 25, precedentemente presentato nella Parte 2 come compito a risposta breve, viene ora proposto per una soluzione dettagliata ed è stimato in un massimo di 2 punti. Pertanto, il numero di attività con una risposta dettagliata è aumentato da 5 a 6.
• Per il compito 24, che mette alla prova la padronanza degli elementi di astrofisica, invece di scegliere due risposte corrette obbligatorie, si propone di scegliere tutte le risposte corrette, il cui numero può essere 2 o 3.

La struttura dei compiti dell'esame di fisica-2020

La prova d'esame si compone di due parti, tra cui 32 compiti.

Parte 1 contiene 26 attività.

• Nelle attività 1-4, 8-10, 14, 15, 20, 25-26, la risposta è un numero intero o una frazione decimale finale.
• La risposta alle attività 5-7, 11, 12, 16-18, 21, 23 e 24 è una sequenza di due numeri.
• La risposta all'attività 13 è una parola.
• La risposta alle attività 19 e 22 sono due numeri.

Parte 2 contiene 6 attività. La risposta alle attività 27-32 include una descrizione dettagliata dell'intero avanzamento dell'attività. La seconda parte dei compiti (con una risposta dettagliata) viene valutata dalla commissione di esperti sulla base di .

USE argomenti di fisica, che saranno nella prova d'esame

1. Meccanica(cinematica, dinamica, statica, leggi di conservazione in meccanica, oscillazioni e onde meccaniche).
2. Fisica molecolare(teoria cinetico-molecolare, termodinamica).
3. Elettrodinamica e fondamenti di SRT(campo elettrico, corrente continua, campo magnetico, induzione elettromagnetica, oscillazioni e onde elettromagnetiche, ottica, fondamenti di SRT).
4. Fisica quantistica ed elementi di astrofisica(dualismo onda-particella, fisica dell'atomo, fisica del nucleo atomico, elementi di astrofisica).

La durata dell'esame di fisica

Per completare l'intero lavoro d'esame è dato 235 minuti.

Il tempo stimato per completare i compiti delle varie parti del lavoro è:

1. per ogni attività con una risposta breve - 3-5 minuti;
2. per ogni attività con una risposta dettagliata - 15-20 minuti.

Cosa posso sostenere per l'esame:

• Viene utilizzata una calcolatrice non programmabile (per ogni studente) con la possibilità di calcolare funzioni trigonometriche (cos, sin, tg) e un righello.
• L'elenco dei dispositivi aggiuntivi e il cui utilizzo è consentito per l'esame è approvato da Rosobrnadzor.

Importante!!! non fare affidamento su cheat sheet, suggerimenti e l'uso di mezzi tecnici (telefoni, tablet) durante l'esame. La videosorveglianza all'Unified State Exam-2020 sarà rafforzata con telecamere aggiuntive.

USA i punteggi in fisica

• 1 punto - per 1-4, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 20, 22, 23, 25, 26 attività.
• 2 punti - 5, 6, 7, 11, 12, 16, 17, 18, 21, 24, 28.
• 3 punti - 27, 29, 30, 31, 32.

Totale: 53 punti(punteggio primario massimo).

Cosa devi sapere quando prepari i compiti per l'esame:

• Conoscere/comprendere il significato di concetti fisici, quantità, leggi, principi, postulati.
• Essere in grado di descrivere e spiegare i fenomeni fisici e le proprietà dei corpi (compresi gli oggetti spaziali), i risultati degli esperimenti ... fornire esempi dell'uso pratico della conoscenza fisica
• Distinguere le ipotesi dalla teoria scientifica, trarre conclusioni basate su esperimenti, ecc.
• Essere in grado di applicare le conoscenze acquisite nella risoluzione di problemi fisici.
• Utilizzare le conoscenze e le abilità acquisite nelle attività pratiche e nella vita di tutti i giorni.

Come iniziare a prepararsi per l'esame di fisica:

1. Impara la teoria richiesta per ogni compito.
2. Allenati nei test di fisica sviluppati sulla base di