Formules de physique

En physique, les formules représentent les relations entre les grandeurs impliquées dans un même phénomène physique. Cependant, il est essentiel de connaître la signification de chaque quantité et de comprendre le contexte dans lequel chaque formule est appliquée.

Les unités ci-dessous sont exprimées dans le système international d’unités et apparaissent entre parenthèses dans la description des paramètres.

Cinématique

cinématique

La cinématique aborde les aspects liés au mouvement des corps.

La cinématique fait une description du mouvement des corps, sans se soucier des causes. La vitesse, la distance parcourue, le temps et l’accélération sont quelques-uns des paramètres étudiés dans ce domaine.

Mouvement de ligne uniforme

style taille 14px gras s gras égal gras s indice gras 0 gras plus gras v gras.  style audacieux

s: position finale (m)
s0: position initiale (m)
v: vitesse (m / s)
t: intervalle de temps

Mouvement rectiligne uniformément varié

style taille 14px gras s gras égal gras s indice gras 0 gras plus gras v indice gras 0 gras.  gras t gras plus fraction gras 1 entre gras 2 gras à gras.  bold t élevé à un style audacieux

s: position finale (m)
s0: position initiale (m)
v0: vitesse initiale (m / s)
a: accélération (m / s2)
t: intervalle de temps

style taille 14px gras v gras égal égal gras v indice gras 0 gras plus gras à gras par gras t fin style

v: vitesse finale (m / s)
v0: vitesse initiale (m / s)
a: accélération (m / s2)
t: intervalle de temps (s)

style taille 14px gras v augmenté à gras 2 gras égal gras v indice gras 0 élevé à gras 2 gras plus gras 2 gras à gras par incrément gras gras fin style

v: vitesse finale (m / s)
v0: vitesse initiale (m / s)
a: accélération (m / s2)
ΔS: distance parcourue

Mouvement circulaire uniforme

style taille 14px gras v gras égal gras oméga gras par style audacieux R end

v: vitesse (m / s)
ω: vitesse angulaire (rad / s)
R: rayon de courbure de la trajectoire (m)

style taille 14px gras T gras égal fraction gras 1 entre gras f fin style

T: période (s)
f: fréquence (Hz)

style taille 14px gras oméga gras égal gras 2 gras pi gras par style audacieux

ω: vitesse angulaire (rad / s)
f: fréquence (Hz)

taille du style 14px gras à indice gras cp gras fraction égale gras v élevé à gras 2 entre gras style d'extrémité D

acp: accélération centripète (m / s2)
v: vitesse (m / s)
R: rayon de courbure de la trajectoire (m)

Lancer oblique

style taille 14px gras v indice gras x gras égal gras v indice gras 0 gras cosθ gras espace fin style

vx: vitesse dans l’axe X – vitesse constante (m / s)
v0: vitesse initiale (m / s)
θθ: angle de la direction de lancement

style taille 14px gras v indice gras 0 gras et fin indice gras égal gras v indice gras 0 gras sinθ fin style

v0y: vitesse initiale dans l’axe y (m / s)
v0: vitesse initiale (m / s)
θ: angle de la direction de lancement

style taille 14px gras v indice gras et gras égal gras v indice gras 0 gras et fin indice gras plus gras à gras par style gras t fin

vy: vitesse de l’axe y (m / s)
v0y: vitesse initiale de l’axe y (m / s)
a: accélération (m / s2)
t: intervalle de temps (s)

style taille 14px gras H gras numérateur de fraction égale gras v indice gras 0 élevé à gras 2 gras par gras sen élevé à gras 2 gras thêta entre dénominateur gras 2 gras fin fin fraction fin style

H: hauteur maximale (m)
v0: vitesse initiale (m / s)
θ: angle de la direction de lancement
g: accélération de la pesanteur (m / s2)

style size 14px bold A bold numérateur de fraction égale gras v indice gras 0 élevé à gras 2 gras par gras sen élevé à gras 2 gras thêta entre dénominateur gras g fin fraction fin style

A: portée (m)
v0: vitesse initiale (m / s)
θ: angle de la direction de lancement
g: accélération due à la gravité (m / s2)

Dynamique

dynamique

Lors du lancement d’une fusée, il est nécessaire d’étudier les causes du mouvement.

La dynamique étudie les causes du mouvement des corps. Dans ce domaine, les différents types de forces impliquées dans le mouvement sont étudiés.

style taille 14px gras F indice gras R gras égal gras m gras par gras jusqu'à la fin du style

FR: force résultante (N)
m: masse (kg)
a: accélération (m / s2)

style taille 14px gras P gras égal gras m gras par gras fin style

P: poids (N)
m: masse (kg)
g: accélération due à la gravité (m / s2)

style taille 14px gras f indice gras fr gras égal gras mu gras par gras N fin style

ffr: force de frottement (N)
µ: coefficient de frottement
N: force normale (N)

style taille 14px gras f indice gras le même gras gras k gras par gras x fin style

fel: force élastique (N)
k: constante élastique du ressort (N / m)
x: déformation du ressort (m)

Voir aussi les lois de Newton.

Travail, énergie et puissance

travail

En déplaçant un rocher, nous travaillons.

La conservation de l’énergie est l’un des principes fondamentaux de la physique et sa compréhension est extrêmement importante. Le travail et la puissance sont deux grandeurs également liées à l’énergie.

style taille 14px gras T gras égal égal gras F gras par gras d gras par gras cosθ fin style

T: travail (Joule, J)
F: force (Newton, N)
d: déplacement (mètre, m)
θ: angle entre la direction de la force et le déplacement

style taille 14px gras E indice gras c gras égal fraction gras 1 par gras 2 gras m gras par gras v élevé en gras 2 fin style

Ec: énergie cinétique (Joule, J)
m: masse (kilogramme, kg)
v: vitesse (mètres / seconde, m / s)

style taille 14px gras E indice gras p gras égal gras m gras par gras g gras par gras h fin style

Ep: énergie potentielle gravitationnelle (Joule, J)
m: masse (kilogramme, kg)
g: accélération due à la gravité (mètres / seconde2, m / s2)
h: hauteur (mètres, m)

style taille 14px gras E indice gras la fraction égale gras gras 1 entre gras 2 gras k gras par gras x élevé en gras 2 fin style

Anguille: énergie potentielle élastique (Joule, J)
k: constante élastique du ressort (Newton / mètre, N / m)
x: déformation du ressort (mètres, m)

style taille 14px gras P gras numérateur de fraction égale gras T entre dénominateur gras incrément gras t fin fraction fin style

P: puissance (watt, w)
T: travail (Joule, J)
Δt: intervalle de temps (secondes, s)

Quantité de mouvement

style taille 14px bold Q bold égal bold m bold by bold v end style

Q: quantité de mouvement (kg.m / s)
m: masse (kg)
v: vitesse (m / s)

Impulsion

style taille 14px gras I gras égal gras F gras par incrément gras gras t fin style

I: impulsion (Ns)
F: force (N)
Δt: intervalle de temps (s)

Voir également:

  • Types d’énergie
  • Énergie cinétique

Hydrostatique

En hydrostatique, les fluides sont étudiés au repos, qu’ils soient liquides ou gazeux. La poussée et la pression sont des concepts fondamentaux dans ce domaine.

style taille 14px gras P gras fraction égale gras F entre gras A fin style

p: pression (N / m2)
F: force (N)
A: surface (m2)

style taille 14px bold rho bold fraction égale bold m entre bold V end style

ρ: densité (kg / m3)
m: masse (kg)
V: volume (m3)

style taille 14px gras P indice gras t gras égal égal gras P indice gras atm gras plus audacieux rho gras par gras g gras par gras h fin style

Pt: pression totale (N / m2)
Patm: pression atmosphérique (N / m2)
ρ: densité (kg / m3)
g: accélération due à la pesanteur (m / s2)
h: hauteur (m)

style taille 14px bold E bold égal bold rho bold by bold g bold by bold V end style

E: poussée (N)
ρ: masse volumique (kg / m3)
g: accélération due à la gravité (m / s2)
V: volume de liquide déplacé (m3)

Voir aussi Pression.

Gravitation universelle

gravitation

Le mouvement des corps célestes est expliqué avec les lois de la gravitation.

Les lois de Kepler et la loi de gravitation universelle d’Isaac Newton ont grandement contribué à l’avancement de l’astronomie.

style taille 14px bold T élevé à bold 2 bold même bold K bold par bold r élevé à bold 3 end style

T: période de la planète (ua)
K: constante de proportionnalité
r: rayon moyen (ua)

style taille 14px gras F indice gras G gras numérateur de fraction égale gras G gras par gras M indice gras 1 gras par gras M indice gras 2 entre dénominateur gras d élevé en gras 2 fin fraction fin style

FG: force gravitationnelle (N)
G: constante gravitationnelle universelle (N.m2 / kg2)
M1: masse du corps 1 (kg)
M2: masse du corps 2 (kg)
d: distance (m)

Thermologie et thermodynamique

thermologie

Les thermomètres peuvent utiliser différentes échelles pour mesurer la température.

En thermologie, le concept de température, de chaleur et d’échelles thermométriques est étudié, ainsi que les effets de la variation de température sur l’expansion des corps. En thermodynamique, vous apprenez la relation entre la chaleur et le travail.

Conversion d’échelles de température

style taille 14px gras T indice gras C gras égal fraction gras 5 entre gras 9 parenthèses ouvertes gras T indice gras F gras espace gras moins gras 32 parenthèses fermées fin style

TC: température en degrés Celsius (ºC)
TF: température en Fahrenheit (ºF)

style taille 14px gras T indice gras K gras égal égal gras T indice gras C gras plus gras 273 fin style

TK: température en Kelvin (K)
TC: température en Celsius (ºC)

Voir aussi Température.

Dilatation thermique

style taille 14px gras incrémenté gras L gras égal égal gras L indice gras 0 gras par gras alpha gras par gras incrémenté gras style d'extrémité T

∆L: dilatation linéaire (m)
L0: longueur initiale (m)
α: coefficient de dilatation linéaire (ºC-1)
∆T: variation de température (ºC)

style size 14px bold increment bold A bold égal bold Un indice bold 0 bold by bold beta bold by bold increment bold T end style

∆A: dilatation de surface (m2)
A0: surface initiale (m2)
β: coefficient de dilatation de surface (ºC-1)
∆T: variation de température (ºC)

style taille 14px gras incrémenté gras V gras égal gras V indice gras 0 gras par gras gamma gras par gras incrémenté gras style d'extrémité T

∆V: dilatation volumétrique (m3)
V0: volume initial (m3)
Y: coefficient de dilatation volumétrique (ºCm-1)
∆T: variation de température (ºC)

Calorimétrie

style taille 14px bold C bold égal bold m bold by bold c end style

C: capacité thermique (J / ºC)
m: masse (kg)
c: chaleur spécifique (J / kg ºC)

style taille 14px gras Q gras égal égal gras m gras par gras c gras par incrément audacieux style fin T

Q: quantité de chaleur transférée (J)
m: masse (kg)
c: chaleur spécifique (J / kg.ºC)
ΔT: variation de température (ºC)

style taille 14px bold Q bold égal bold m bold by bold L end style

Q: quantité de chaleur pour changement de phase (J)
m: masse (kg)
L: chaleur latente selon changement de phase (J / kg)

Thermodynamique

style taille 14px gras incrémenté gras U gras égal à gras Q gras par gras style d'extrémité en T

ΔU: variation d’énergie interne (J)
Q: quantité de chaleur (J)
T: travail (J)

style taille 14px gras T gras égal égal gras Q indice gras q gras par gras Q indice gras f fin style

T: travail (J)
Qq: quantité de chaleur absorbée de la source chaude (J)
Qf: quantité de chaleur transférée par la source froide (J)

style taille 14px gras R gras égal fraction gras T entre gras Q indice gras q fin style

R: performances d’un moteur thermique
T: travail (J)
Qq: quantité de chaleur absorbée par la source chaude (J)

style taille 14px gras incrément gras S gras numérateur de fraction égale gras incrément gras Q entre dénominateur gras T fin fraction fin style

∆S: changement d’entropie (J / K)
∆Q: quantité de chaleur (J)
T: température absolue (K)

Voir aussi les lois de la thermodynamique.

Ondes et optique

vagues

Le son est une vague.

Dans l’étude des ondes, l’équation fondamentale est essentiellement utilisée, tandis qu’en optique, la réflexion et la réfraction sont les phénomènes importants pour l’étude des miroirs et des lentilles.

Vitesse de propagation des ondes

style taille 14px gras v gras égal lambda audacieux audacieux par style audacieux

v: vitesse de propagation d’une onde (m / s)
λ: longueur d’onde (m)
f: fréquence (Hz)

Miroirs sphériques

style taille 14px fraction gras 1 entre gras f gras égal fraction gras 1 entre gras p gras plus fraction numérateur gras 1 entre dénominateur gras p gras apostrophe fin fraction fin style

f: distance focale (cm ou m)
p: distance du sommet du miroir à l’objet (cm ou m)
p ‘: distance du sommet du miroir à l’image (cm ou m)

style size 14px bold Une fraction égale en gras gras i entre gras ou gras numérateur de fraction égale gras p gras apostrophe entre dénominateur gras p fin fraction fin style

A: grossissement linéaire transversal
i: taille de l’image (cm ou m)
o: taille de l’objet (cm ou m)
p ‘: distance du sommet du miroir à l’image (cm ou m)
p: distance du sommet de le miroir à l’objet (cm om)

Réfraction

style taille 14px gras n indice gras 1 gras par gras sinθ indice gras 1 gras égal à gras n indice gras 2 gras par gras sinθ indice gras 2 fin de style

n1: indice de réfraction du milieu 1
θ1: angle d’incidence
n2: indice de réfraction du milieu 2
θ2: angle de réfraction

Voir aussi Réflexion et réfraction de la lumière

Électricité

Des concepts tels que le courant électrique, la différence de potentiel, la puissance et l’énergie électrique sont fondamentaux pour les calculs en électricité.

Électrostatique

style taille 14px gras F indice gras e gras numérateur de fraction égale gras k barre verticale ouverte gras Q indice gras 1 barre verticale fermée gras pour ouvrir barre verticale gras Q indice gras 2 barre verticale fermée entre dénominateur gras d élevé en gras 2 fin de fraction fin style

Fe: force électrostatique (N)
k: constante électrostatique (N.m2 / C2)
| Q1l: module de charge 1 (C)
| Q2 |: module de charge 2 (C)
d: distance entre charges (m)

style taille 14px gras F gras égal gras q gras par style gras E fin

F: force électrostatique (N)
q: charge d’essai (C)
E: champ électrique (N / C)

style taille 14px gras V gras égal à gras fraction k gras Q entre gras d fin style

V: potentiel électrique (V)
k: constante électrostatique (N.m2 / C2)
Q: charge électrique (C)
d: distance (m)

Électricité

style taille 14px bold V bold égal bold R bold by bold I end style

V: différence de potentiel (volts, V)
R: résistance (Ohm, Ω)
I: courant (Ampère, A)

style taille 14px gras P gras égal égal à gras V gras par gras I fin du style

P: puissance électrique (Watts, W)
V: différence de potentiel (volts, V)
I: courant (Ampère, A)

style taille 14px gras P gras égal égal à gras R gras par gras J'ai élevé à gras style 2 extrémités

P: puissance à effet Joule (J)
R: résistance électrique (Ω)
I: courant (A)

style taille 14px gras E gras égal à gras P gras par incrément gras gras t fin style

E: énergie électrique (J ou KWh)
P: puissance (J ou kW)
Δt: intervalle de temps (soh)

Association de résistances en série

style taille 14px gras R indice gras et gras égal espace gras gras R indice gras 1 gras plus gras espace gras R indice gras 2 gras espace gras plus gras.  caractère gras.  caractère gras.  gras plus gras R indice gras n fin

Re: résistance équivalente (Ohm, Ω)
R1: résistance 1 (Ω)
R2: résistance 2 (Ω)
Rn: résistance n (Ω)

Association de résistances en parallèle

style taille 14px fraction gras 1 entre gras R indice gras et gras égal fraction gras 1 entre gras R indice gras 1 gras plus fraction gras 1 entre gras R indice gras 2 gras plus gras.  caractère gras.  caractère gras.  gras plus fraction gras 1 entre gras R indice gras n fin style

Re: résistance équivalente (Ω)
R1: résistance 1 (Ω)
R2: résistance 2 (Ω)
Rn: résistance n (Ω)

Condensateurs

style taille 14px gras C gras fraction égale gras Q entre gras style de fin V

C: capacité (F)
Q: charge électrique (C)
V: différence de potentiel (V)

Voir également:

  • La loi d’Ohm.
  • Électricité.

Électromagnétisme

électromagnétisme

Le disque dur des ordinateurs fonctionne grâce aux principes électromagnétiques.

La variation du courant électrique crée un champ magnétique et la variation du champ magnétique induit un courant. Dans ce domaine, l’électricité et le magnétisme se rejoignent pour former un domaine important de la physique.

style taille 14px gras F indice gras m gras égal égal gras B barre verticale ouverte gras q ferme barre verticale gras par gras v gras par gras sinθ fin du style

Fm: force magnétique (N)
B: vecteur d’induction magnétique (T)
| q |: module de charge (C)
v: vitesse (m / s)
θ: angle entre le vecteur B et la vitesse

style taille 14px gras F indice gras m gras égal égal gras B gras par gras i gras par gras l gras par gras sinθ fin de style

Fm: force magnétique (N)
B: vecteur d’induction magnétique (T)
I: courant (Amp)
l: longueur de câble (m / s)
θ: angle entre le vecteur B et le courant

style taille 14px gras fi gras même gras B gras par gras A gras par gras cosθ fin style

φ: flux magnétique (Wb)
B: vecteur d’induction magnétique (T)
A: aire (m2)
θ: angle entre le vecteur B et le vecteur normal à la surface de la spirale

style taille 14px gras epsilon gras égal fraction numérateur gras incrément gras fi entre dénominateur gras incrément gras t fin fraction fin style

ε: emf induite (V)
Δφ: variation du flux magnétique (Wb)
Δ t: intervalle de temps (s)

 

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