Førstehjælp til formler

Transkript

1 Lars Pedersen Fysik Førstehjæ ti forer Nyt eknisk Forag

2 Fysik Førstehjæ ti forer. udgave Nyt eknisk Forag 6, Foragsredaktion: hoas Ru, Osag: Henrik Stig Møer Iustrationer: Henrik Stig Møer Dt: Gitte Frederiksen ryk: Preses Nas Batic ISBN Bestiingsnuer: 58- Bogen er sat ed Minon / og Myriad Roan Mekanisk, fotografisk, eektronisk eer anden gengivese af denne bog eer dee heraf er ikke tiadt iføge gædende dansk ov o ohavsret. e rettigheder forbehodes. Nyt eknisk Forag Ingersevsgade 75 København [email protected]

3 Forord Fysik Førstehjæ ti forer er udarbejdet ti brug for kursister i faget fysik, ved de gynasiae uddanneser SX, HX og HF Foresaingen er obygget efter bekendtgøresen i dette fag, og dækker såedes de ener an finder i ensa å gynasiet niveau. Foresaingen dækker både C-, B- og -niveau inden for fysik. Forerne er arkeret ed koonner af forskeig farve. Markerer forer, an norat finder å C-niveau. Markerer forer, an norat først øder å B-niveau. Markerer forer, an norat først øder å -niveau eer vagener. e C-niveauforer hører såedes også ti B-niveauet og igeedes hører C- og B-niveauforerne såedes også ti -niveauet. Noge C-niveauforer er forenket, så de asser ti niveauet, fx skenes der ikke ee asse- og vouensecifik varekaacitet. Indekset sidst i bogen er obygget ed sae farvearkering af taene, og angiver dered de enkete osags niveau. En række af forerne, kan kun anvendes under bestete forudsætninger, fx hvis nævneren i en brøk ikke er nu, osv. Fysiske konstanter er afrundet i forerne, ens de eksakte værdier findes bagest i aendix. Der er, så vidt uigt, edtaget figurer so iustration ti forerne. Iustrationen angiver oftest kun én uighed, hvor ange fere tifæde norat kan forekoe. Der er tiføjet fere forer i. udgave indenfor akustik. En secie tak ti ine kasser å Hostebro Gynasiu & HF sat Hostebro ekniske Skoe for deres ange og konstant kritiske sørgså. Hostebro, august 8 Lars Pedersen

4 Indhod erodynaik æskefysik Gasfysik erodynaiktabeer 6 Eære 5 Eektriske kredsøb 5 Sændingskider 6 Eektroniske koonenter 68 Eektriske feter 8 Eektrisk otentia 8 Ladningsfordeing 9 Etabeer 9 Magnetise 96 Magnetisetabeer Mekanik Kineatik Dynaik 7 rbejde og energi Bevægese i et an Ius 6 Iusoent og inertioent 7 Roterende systeer 77 Mekaniktabeer 8 Bøgeære 87 Bøgeæretabeer tofysik 8 tofysiktabeer 8 Kernefysik Kernefysiktabeer Materiaefysik 6 Materiaefysiktabeer 57 Secie reativitetsteori 58 strofysik 69 strofysiktabeer 7 Kosoogi 7 endix 8 Præfikser 8 Græske afabet 8 Fysiske konstanter 85 Enheder 86 SI-enheder 86 fedte enheder 87 ndre enheder 88 Index Nukidkort Grundstoffernes eriodesyste

5 - erodynaik erodynaik Oregning ee Kevin og grader Cesius Cesiusskaa t 7,5 C Kevinskaa 7,5 7,5 K t + 7,5 t 7,5 : eeraturen. [] K (Kevin) t: eeraturen. [t] C (grader Cesius) Effekt (definition) E E P t P P: Effekten. [P] W (Watt) E P t E: Energien. [E] J (Joue) E t P t: iden. [t] s areoverførse i isoeret syste I et isoeret syste, gæder for vareoverførsen: odt afg afg odt afg : fgivet energi. [ afg ] J (Joue) odt : Modtaget energi. [ odt ] J (Joue) Beærkning: Foren gæder kun, når der ikke er noget for for udveksing af energi ed ogiveserne (tabsfri roces).

6 - 6 erodynaik areenergi og secifik varekaacitet c : areenergien. [] J (Joue) c : Massen. [] kg c c: Secifik varekaacitet. [c] J kg K c : eeraturforskeen. [] K (Kevin) Beærkning: Se 6 og 7 for tabeværdier for den secifikke varekaacitet. 5 arekaacitet arekaaciteten for et syste, kan beregnes so: J C c + c n c n C: arekaaciteten. [C] K i : Massen af de indgående ateriaer. [] kg c i : Secifik varekaacitet af de indgående ateriaer. [c] J kg K Beærkning: Se 6 og 7 for tabeværdier for den secifikke varekaacitet. 6 areenergi og varekaacitet C : areenergien. [] J (Joue) C C: arekaaciteten. [C] K J C : eeraturforskeen. [] K (Kevin)

7 7-8 erodynaik 7 Seteenergi og størkningsenergi : Sete- eer størkningsenergien. [] J (Joue) L s L s L s : Massen. [] kg J L s : Secifik setevare. [L s ] kg Beærkning: Se 6 og 7 for tabeværdier for den secifikke setevare. 8 Fordaningsenergi og fortætningsenergi : Fordanings- eer fortætningsenergien. [] J (Joue) L f L f L f : Massen. [] kg J L f : Secifik fordaningsvare. [L f ] kg Beærkning: Se 6 og 7 for tabeværdier for den secifikke fordaningsvare.

8 9 - erodynaik 9 Keisk energi Den keiske energi, der frigives, ved afbrænding af et stof, er givet ved: E B E: Keisk energi. [E] J (Joue) E B E B J B: Brændværdien. [B] kg : Massen. [] kg Beærkning: Se 8 for tabeværdier for brændværdien. Nyttevirkning (definition) η E E nytte iat Enytte E iat η: Nyttevirkningen eer virkningsgraden. η er enhedsøs η E nytte : Energi der bruges nyttigt. [E nytte ] J (Joue) Enytte E iat E iat : Saet energi. [E iat ] J (Joue) η erodynaikkens første hovedsætning E efter E i E før E i + E i : Ændringen i indre energi. [E i ] J (Joue) Ei : areenergien. [] J (Joue) Ei : rbejdet. [] J (Joue)

9 - erodynaik Længdeudvidese ) ( + + α : Længden efter udvidesen. [] α : Længdeudvidesen. [] α α: Længdeudvideseskoeffiecienten. [α] K + α : Begyndesesængden. [ ] α α : eeraturforskeen. [] K (Kevin) Beærkning: Se 9 for tabeværdier for ængdeudvideseskoefficienten. Ruudvidese ) ( + + γ : ouen efter udvidesen. [] γ : Ruudvidesen. [] γ γ: Ruudvideseskoeffiecienten. [γ] K + γ : Begyndesesvouen. [ ] γ γ : eeraturforskeen. [] K (Kevin)

10 - 6 erodynaik Saenhæng ee ru- og ængdeudvideseskoeffiecient γ α γ: Ruudvideseskoeffiecienten. [γ] K γ α α: Længdeudvideseskoeffiecienten. [α] K Beærkning: Se 9 for tabeværdier for ængdeudvideseskoefficienten. 5 Densitet so funktion af teeratur Densiteten af et stof afhænger af teeraturen, å føgende åde: ρ ρ ρ : Densiteten (assefyden) ved teeraturen. [ρ ] + γ ρ ρ ( + γ ) ρ : Densiteten (assefyden) ved teeraturen C. [ρ ] ρ ρ γ γ: Ruudvideseskoeffiecienten. [γ] K ρ ρ ρ : eeraturforskeen. [] K (Kevin) ρ γ 6 arestrø arestrøen Φ, genne et ateriae, er givet ved: kg kg φ φ Φ U λ Φ: arestrøen. [Φ] W (Watt) U Φ U: U-værdien. [U] W K Φ Φ U λ : reaet. []

11 7-8 erodynaik Φ Φ U λ Φ : eeraturforskeen. [] K (Kevin) λ λ: arekonduktiviteten eer vareedningsevnen. [λ] λ Φ : ykkesen af ateriaet. [] Beærkning: Se 9 for tabeværdier for varekonduktiviteten. W K 7 U-værdi for ferags ateriaer φ φ U iat U i : U-værdien for de indgående ateriaer. [U] U U U n W K erstatning n i : eeraturforskeen for ateriaerne. [] K (Kevin) erstatning... n : reaet. [] Φ Φ Φ... Φ n erstatning Φ: arestrøen. [Φ] W (Watt) 8 arekonduktivitet arekonduktiviteten, eer vareedningsevnen, kan beregnes so: λ λ: arekonduktiviteten eer vareedningsevnen. [λ] U U λ U: U-værdien. [U] W K λ : ykkesen af ateriaet. [] U W K Beærkning: Se 9 for tabeværdier for varekonduktiviteten.

12 9 - erodynaik 9 arestråing (Stefan-Botzanns ov) arestråingen fra et absout sort egee ed teeratur og area, er givet ved: Φ σ Φ: arestråingens effekt. [Φ] W (Watt) Φ : Overfadeareaet. [] σ Φ σ : Stefan-Botzanns konstant. σ 5,67 8 W K Φ σ : eeraturen. [] K (Kevin) æskefysik ryk (definition) F F F : rykket. [] Pa (Pasca) F F: Kraften. [F] N (Newton) F : reaet. []

13 - erodynaik ryk afhængigt af gas- eer væskehøjde F g h grundfade h ρ h g : Ændringen i tryk fra overfaden ti dybden h. [] Pa (Pasca) ρ ρ: Densiteten (assefyden) af gassen eer væsken. [ρ] h g h h: Dybden eer højden. [h] ρ g g g: yngdeacceerationen. g 9,8 ρ h Beærkning: Se 6 og 7 for tabeværdier for densiteten. Odrift Odriften å et egee, ed vouen, i en væske eer gas, er givet ved: s kg F o F o ρ g F o : Odriften. [F o ] N (Newton) F ρ o ρ: Densiteten (assefyden) af væsken eer gassen. [ρ] g Fo ρ g Fo g ρ : ouen af objektet i væsken eer gassen. [] g: yngdeacceerationen. g 9,8 Beærkning: Se 6 og 7 for tabeværdier for densiteten. s kg

14 - erodynaik Gasfysik Stofængde for gas (definition) n M n: Stofængden. [n] o M n : Massen. [] kg M n kg M: Moassen. [M] o Beærkning: Se 6 for tabeværdier for oassen. Boye-Mariottes ov ed ændring af vouen og tryk for en fasthodt gasængde, der er fasthodt ved sae teeratur, gæder: [Pa] [Pa] c c b b a a [ ] v [ ] konstant : rykket. [] Pa (Pasca) : ouen. []

15 5-6 erodynaik 5 Gay-Lussacs ov ed ændring af teeratur og tryk for en fasthodt gasængde, der er fasthodt ved sae vouen, gæder: konstant [K] 7,5 : rykket. [] Pa (Pasca) : eeraturen. [] K (Kevin) Beærkning: Loven er også kendt so Chares ov. 6 istandsigning for ideagas (ideagasigningen) For en ideagas, gæder føgende saenhæng: n R nr : rykket. [] Pa (Pasca) nr : ouen. [] n n: Stofængden. [n] o R R R: Gaskonstanten. R 8, n J o K : eeraturen. [] K (Kevin) n R

16 7-8 erodynaik 7 istandsændring for ideagas Lav teeratur (avt tryk) Høj teeratur (højt tryk) Lav teeratur og haveret vouen (højt tryk) : rykket i begyndesestistand. [ ] Pa (Pasca) : ouen i begyndesestistand. [ ] : eeraturen i begyndesestistand. [ ] K (Kevin) : rykket i sutstistand. [ ] Pa (Pasca) : ouen i suttistand. [ ] : eeraturen i suttistand. [ ] K (Kevin) Beærkning: Foren gæder kun for en fasthodt gasængde. 8 Datons ov ed saenbanding af fere gasser, ed forskeige tryk, i sae vouen, gæder Datons ov: n : rykket. [] Pa (Pasca) i : Partiatrykket. [ i ] Pa (Pasca)

17 9 - erodynaik 9 rbejde udført å gas Ogivesernes arbejde å en gas, er givet ved: tiført tiført tiført tiført : iført arbejde. [ tiført ] J (Joue) : rykket. [] Pa (Pasca) tiført : ouenændringen for gassen. [] erodynaikkens første hovedsætning for gas E efter E i E før E i + E i : Ændringen i indre energi i gassen. [ E i ] J (Joue) Ei : areenergien der tiføres gassen. [] J (Joue) Ei : rbejdet udført å gassen. [] J (Joue) Standarddensitet (standardassefyde) ρ ρ D : Standarddensiteten. [ρ D ] D ρd : Massen af gassen. [] kg : Standardvouen., ρd kg