Formler til FYS1001 2021 Fluidmekanikk Hydrostatisk trykk m V F p= A p = p0 + ρgh Oppdrift O = ρv V g Massetetthet Trykk Mekanikk Newtons 2. lov ∆s ∆t s = s0 + vt ∆v ā = ∆t v = v0 + at 1 s = v0 t + at2 2 v0 + v t s= 2 v 2 − v02 = 2as v2 a= r G = mg X F~ = m~a Newtons 3. lov F~a−b = −F~b−a Friksjon R = µk N Hooke’s lov F = k∆x Arbeid Kraftmoment W = F s cos α 1 Ek = mv 2 2 Ep = mgh 1 Epe = k(∆x)2 2 Mo = F a Impuls Bevegegelsesmengde Gjennomsnittsfart Posisjon ved konstant fart Gjennomsnittsakselerasjon Bevegelseslikninger ved konstant akselerasjon Akselerasjon i sirkelbevegelse Tyngdekraft Kinetisk energi Potensiell energi i tyngdefeltet Elastisk potensiell energi Effekt Newtons gravitasjonslov Potensiell gravitasjonsenergi v̄ = Volumstrøm Massestrøm Kontinuitetslikningen ρ= V t qv = Av ρV m = qm = t t qv1 = qv2 qv = Bernoulli-likningen p1 + ρgh1 + 12 ρv12 = p2 + ρgh2 + 12 ρv22 Hagen-Poiseuille-likningen Reynolds tall Young-Laplace-likningen πr4 ∆p 8ηl ρvd Re = η 2γ ∆p = r qv = Termofysikk Tilstandslikningen pV = N kT pV = nRT Termofysikkens 1. lov ∆U = Q − W Adiabatlikningen pV γ = konst. Varmekapasitet Q = cv m∆T Latent varme Q = lm I = F ∆t Lengdeutvidelse ∆L = αL0 ∆T p = mv Volumutvidelse ∆V = γV0 ∆T I = ∆p Termodynamisk arbeid W = p∆V Virkningsgrad η= W t γm1 m2 G= r2 γm1 m2 Ep = − r P = Carnotvirkningsgrad Effektfaktor (varmepumpe) Entropiendring Termofysikkens 2. lov W QH TL TH QH P f= = W Pe Q ∆S = T ∆Ssystem + ∆Somgivelser > 0 ηC = 1 − ∆c ∆x ∆Π = (c2 − c1 )RT Q H= t ∆T H = λA L H U= A∆T λ U= L P M= A P E= A J = −D Fick’s lov Van’t Hoffs lov Varmestrøm Varmeledningslikningen U-verdi Utstrålingstetthet Innstrålingstetthet M = σT 4 a λtopp = T Stefan-Boltzmanns lov Wiens forskyvningslov Faradays induksjonslov Indusert ems, rett leder Transformator Bølger, lyd, lys Bølgeformelen v = fλ Refleksjon αr = αi c0 n= c P I= A d sin θn = nλ Brytningsindeks Lydintensitet Interferensformelen Snells brytningslov Speilformelen/linseformelen Lengdeforstørring Elektromagnetisme WAB UAB = q q I= t U R= I U = RI Spenning og arbeid Strøm Resistans Ohms lov Vinkelforstørring Resistans, parallellkopling = 1 R1 + 1 R2 + ... + Fotonenergi Fotoelektrisk effekt Ef = hf B En = − 2 n Ef = W + Ek Maksimalfrekvens, røntgenrør hfmaks = qU Hvileenergi E = mc2 ∆N A= ∆t 1 t/t1/2 A = A0 2 E D= m H = WR D Energinivå, H-atom 1 Rn Elektrisk energi W = U It Aktivitet Elektrisk effekt P = UI Halveringstid og aktivitet Coloumbs lov Elektrisk feltstyrke Potensiell energi, homogent felt Elektrisk arbeid Kondensatorfelt Kapasitans Kapasitans, platekondensator Magnetisk feltstyrke Kraft på leder, B-felt Biot-Savarts lov Magnetisk fluks q1 q2 Fe = ke 2 r F¯e Ē = q Ep = qEs n1 sin α1 = n2 sin α2 1 1 1 + = a b f |b| m= |a| β M= α Atom- og kjernefysikk Resistans, seriekopling Rres = R1 + R2 + ... + Rn 1 Rres ∆Φ ∆t E = vBl Us Ns = Up Np E =− Stråledose Doseekvivalent Matematikk We = qU Omkrets av sirkel U E= d Areal av sirkel Q Overflate av kule C= U A A Volum av kule C = = r 0 d d Fm B= qv Fm = IlB I B = km r Φ = B̄ · Ā = BA cos α O = 2πr A = πr2 A = 4πr2 4 V = πr3 3 Fysikkonstanter Avogadrokonstanten NA = 6,02×1023 mol−1 Biot-Savart-konstanten km = 2×10−7 N/A2 Bohrkonstanten B = 2,18×10−18 J Boltzmannkonstanten k = 1,38×10−23 J/K Coloumbkonstanten ke =8,99×109 Nm2 /C2 Elementærladningen e = 1,60×10−19 C Elektronmasse me = 9,11×10−31 kg Gravitasjonskonstanten γ = 6,67×10−11 Nm2 /kg2 Lysfarten c = 3, 00 × 108 m/s Molar gasskonstant R = 8,31 J/(Kmol) Normalt lufttrykk p0 = 101 kPa Planckkonstanten h = 6,63×10−34 Js Solarkonstanten S = 1,37 kW/m2 Stefan-Boltzmann-konstanten σ = 5,67×10−8 W/(m2 K4 ) Tyngdeakselerasjonen g = 9,81 m/s2 Wiens forskyvningslov-konstanten a = 2,90×10−3 mK Spesifikk varmekapasitet vann 4,18 kJ/(K kg) Spesifikk varmekapasitet is / snø ∼ 2,0 kJ/(K kg) Smeltevarme vann 334 kJ/kg Fordampningsvarme vann 2259 kJ/kg Massetetthet vann 997 kg/m3 Massetetthet luft 1,29 kg/m3 Absolutt nullpunkt 0 K, −273°C