Необходимые формулы для успешной сдачи ОГЭ по физике в 2023 году

ОГЭ по физике является обязательным экзаменом для учеников 9-х классов и может сильно влиять на конечную оценку по физике. Для успешной сдачи ОГЭ необходимо знать важные формулы в области механики, тепловых явлений, электродинамики и оптики.

В данной статье мы рассмотрим основные формулы и принципы, которые помогут ученикам не только сдать ОГЭ по физике, но и лучше понять предмет.

Среди формул, которые необходимо знать при подготовке к ОГЭ по физике, можно выделить закон Ома, закон Архимеда, закон сохранения энергии, формулу плотности и многое другое. Кроме того, важно научиться применять формулы на практике и уметь решать типичные задачи, которые часто встречаются на экзамене.

Основы механики

Механика — раздел физики, изучающий движение тел и законы, которыми оно регулируется. Одним из основных понятий механики является понятие силы.

Сила — это векторная физическая величина, характеризующая взаимодействие между двумя телами, которое может изменить состояние движения тела.

Для описания движения используются законы Ньютона:

1. Первый закон Ньютона: тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, пока на него не действует внешняя сила.
2. Второй закон Ньютона: сила, действующая на тело, пропорциональна его ускорению. Формула: F = m*a, где F — сила, m — масса тела, a — ускорение.
3. Третий закон Ньютона: действию всегда соответствует противодействие равной силы, но противоположного направления.

Одно из ключевых понятий механики — это работа и энергия.

Работа — это скалярная величина, определяющая изменение кинетической энергии тела под действием силы. Формула: A = F*s*cosα, где F — сила, s — путь, пройденный телом, α — угол между направлением силы и путем движения тела.

Кинетическая энергия — это энергия движения тела и она зависит от массы тела и его скорости. Формула: E_к = (m*v²)/2, где m — масса тела, v — скорость тела.

Термодинамика и колебания

Термодинамика — наука, изучающая термические явления, такие как изменение температуры, давления и объема вещества. Важным понятием в термодинамике является внутренняя энергия. Она определяется как сумма кинетической и потенциальной энергии всех частиц вещества.

Первый закон термодинамики утверждает, что изменение внутренней энергии тела равно сумме количества теплоты, полученной или отданной телом, и работы, совершенной над ним. Формула первого закона термодинамики выглядит так: ΔU = Q — W, где ΔU — изменение внутренней энергии, Q — теплота, W — работа.

Колебания — это повторяющиеся изменения какого-либо параметра со временем. В физике колебательными системами являются, например, маятники, федеры, мембраны и т.д. Важным понятием в колебаниях является период колебаний — это время, за которое система проходит через одну полную волну.

Формула для определения периода колебаний математического маятника выглядит так: T = 2π√(l/g), где T — период колебаний, l — длина маятника, g — ускорение свободного падения.

• Другим важным понятием в колебаниях является частота колебаний, которая выражается в герцах (Гц) и равна обратному значению периода.
• Колебания могут быть затухающими или незатухающими. Затухание колебаний происходит из-за действия силы трения или сопротивления среды и проявляется в уменьшении амплитуды колебаний со временем.

Важно знать основные законы и формулы в термодинамике и колебаниях для успешной сдачи ОГЭ по физике в 2023 году. Продолжайте учиться, разбираться в тонкостях и не забывать тренироваться на задачах!

Электричество

Электричество – это физический процесс, заключающийся в движении заряженных частиц.

Ключевыми понятиями в электричестве являются:

• электрический ток – это направленное движение электрических зарядов в проводнике;
• электрический заряд – это свойство частицы, выражающееся в его способности притягиваться или отталкиваться другими заряженными частицами;
• напряжение – это разность потенциалов в точках электрической цепи;
• сопротивление – это способность материала противостоять току электрического заряда.

Важными законами в электростатике являются закон Кулона, который определяет силу притяжения или отталкивания зарядов, и закон Ома, который связывает напряжение, ток и сопротивление в электрической цепи.

От электричества зависит работа большинства устройств и машин современного мира, поэтому понимание его основных принципов необходимо как в повседневной жизни, так и при изучении физики на уровне ОГЭ.

Основы оптики

Оптика – раздел физики, который изучает свойства света и взаимодействие света с веществом. Важным понятием в оптике является световой луч, который представляет собой поток энергии, распространяющийся в прямолинейном направлении.

Существуют два типа оптики: геометрическая и физическая. Геометрическая оптика рассматривает световые лучи как геометрические объекты, принимая во внимания только их траектории и характеристики. Физическая оптика изучает свет как электромагнитную волну, описывает процессы освещения изучаемого объекта светом и его отражения, преломления и интерференции.

Важнейшая формула в геометрической оптике – это формула Линзы. Она показывает зависимость между фокусными расстояниями линзы и расстоянием между предметом и его изображением.

Формула линзы:

1/f = 1/o + 1/i

где:

• f – фокусное расстояние линзы;
• o – расстояние от линзы до предмета;
• i – расстояние от линзы до изображения.

Рассмотрим также закон преломления света, который показывает, как меняется направление лучей, проходящих через плоскую поверхность раздела двух сред. Он формулируется так:

Закон преломления:

n1 sin(α1) = n2 sin(α2)

где:

• n1 – показатель преломления первой среды;
• n2 – показатель преломления второй среды;
• α1 – угол падения луча на поверхность раздела двух сред (относительно нормали);
• α2 – угол преломления луча во второй среде (относительно нормали).

Магнетизм и электромагнитные волны

Магнетизм – это свойство некоторых материалов обладать магнитными полями и взаимодействовать с другими магнитами. Электромагнитные волны – это распространение электромагнитного поля через пространство. Они возникают в результате движения зарядов и могут распространяться без использования проводников.

Магнитное поле создается движущимися зарядами: токами и электронами. Оно взаимодействует с другими магнитами и зарядами, вызывая магнитные силы. Магнитное поле описывается законом Био-Савара-Лапласа. Единицей измерения магнитного поля является тесла.

Электромагнитные волны распространяются со скоростью света и могут иметь различные частоты. Частоты электромагнитных волн соответствуют различным видам излучения, таким как радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и гамма-излучение. Электромагнитные волны описываются уравнением Максвелла и теорией электромагнетизма. Единица измерения частоты – герц.

• Закон Био-Савара-Лапласа описывает магнитное поле, создаваемое движущимися зарядами.
• Частоты электромагнитных волн соответствуют различным видам излучения.
• Единицами измерения магнитного поля и частоты соответственно являются тесла и герц.

Квантовая механика

Квантовая механика – одна из фундаментальных областей физики, изучающая физические системы на микроскопических уровнях, где классическая механика уже не является применимой. В квантовой механике используются собственные значения и функции операторов физических величин, которые описывают поведение микрочастиц.

Принцип неопределенности Хайзенберга – один из ключевых принципов квантовой механики. Гласит, что невозможно определить одновременно точное значение двух сопряженных физических величин, например, координаты и импульса, с точностью до бесконечно малого значения.

Квантовая механика применяется в различных областях, таких как квантовая оптика, квантовая химия, квантовая теория поля и т.д. Квантовая механика является основой создания технологий на квантовых вычислениях, которые могут значительно ускорить решение сложных задач, которые для классических компьютеров являются непосильными.

• Уравнение Шредингера – базовая формула квантовой механики, которая описывает эволюцию квантовой системы во времени, основывается на использовании операторов Гамильтона. Это уравнение позволяет описывать квантовое состояние системы, искать ее энергетические уровни, волновые функции и другие характеристики системы.
• Принцип суперпозиции – позволяет описывать переходы из одного состояния в другое в квантовой системе, предполагает, что все возможные состояния системы можно получить, как линейную комбинацию других состояний.
• Принцип двойного штиля – важный принцип квантовой механики, который изучает свойства волн материи. Согласно этому принципу, квантовый объект может выступать как волновой и как корпускулярный объект, в зависимости от метода наблюдения, который используется.

Атомная физика и ядерные реакции

Атомная физика – это наука, изучающая структуру атома и процессы, происходящие в нем. Главными частями атома являются ядро и электроны, которые находятся вокруг ядра на определенных областях – электронных орбитах.

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов, именно они определяют химические свойства элемента. Количество протонов в атоме определяет его заряд и положение в периодической системе элементов. Ядро с большим количеством протонов и нейтронов может быть нестабильным и проходить ядерные реакции.

Ядерные реакции – это процессы превращения ядер одного элемента в ядра другого элемента при изменении заряда ядра и выброса альфа-, бета-частиц или гамма-излучения. Ядерные реакции классифицируются по типу используемых частиц и обозначаются специальными символами.

Формулы для ядерных реакций являются важной частью курса атомной физики. Одним из примеров является формула для расчета энергии ядерной реакции: E = mc², где E – энергия, m – масса реагирующих ядер, c – скорость света в вакууме. Также необходимо знать формулы для расчета массы ядра, периода полураспада и полного контроля ядерной цепной реакции.

Знание атомной физики и ядерных реакций необходимо для понимания работы спутников, атомных электростанций и устройств, работающих на ядерных реакциях.

Таблицы констант и формул

Физика – это наука об изучении свойств мира и способов его описания. Одним из основных компонентов физики являются формулы. Это математические выражения, которые помогают описать определенные явления в этой науке. Важно знать не только сами формулы, но и константы, которые встречаются в применении этих формул. Знание таблиц констант и формул поможет ученикам успешно сдать ОГЭ по физике в 2023 году.

Таблица констант

Таблица формул

• Закон сохранения энергии: E1 + Wпот = E2
• Закон Ома: I = U/R
• Закон Кулона: F = k * q1 * q2 / r^2
• Закон Архимеда: FАрх = ρж * g * Vпогруженной
• Закон Гука: Fупругой = -kx

Зная таблицы констант и формул, можно более легко разобраться в задачах физики и успешно сдать ОГЭ.