Fysikk 1

Viktige formler

Bevegelse

$v[m/s]$ fart,

$v_0[m/s]$ startfart,

$\bar{v}[m/s]$ gjennomsnittsfart,

$t[s]$ tid,

$a[m/s^2]$ Akselerasjon, fartsendring per sekund og

$s[m]$ strekning i meter

Følgende gjelder ved konstant akselerasjon:

Akselerasjon: $$\begin{gathered} a=\frac{v-v_0}{t}(gjennomsnittlig) \\ v=v_0+at(fartsformel) \\ momentan:a=v´(t) \end{gathered}$$	Gjennomsnittsfart: $$\begin{gathered} \bar{v}=\frac{s}{t} \\ s=\bar{v}t \\ \bar{v}=\frac{v_0+v}{2}=\frac{1}{2}(v_0+v) \\ s=\bar{v}t=\frac{1}{2}(v_0+v)t(veiformel1) \end{gathered}$$
Dersom man ønsker en veiformel med akselerasjon kan man kombinere de to over, ved å sette inn for v i veiformel 1: $$\begin{gathered} s=\frac{1}{2}(v_0+v)t \\ s=\frac{1}{2}(v_0+v_0+at)t \\ s=v_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^2(veiformel2) \end{gathered}$$	Formel uten tiden t: $$\begin{gathered} v=v_0+at(fartsformel) \\ t=\frac{v-v_0}{a} \\ s=\frac{1}{2}(v_0+v)t(veiformel1) \\ s=\frac{1}{2}(v_0+v)(\frac{v-v_0}{a}) \\ 2as=v^2-v_0^2(tidløs) \end{gathered}$$

Newtons lover

Masse: m [kg],

Akselerasjon: a [$m/s^2$],

Kraft: F [$\frac{kg\cdot m}{s^2}=N$] (Newton).

1. lov: $\mathrm{\Sigma }F=0$ Dersom summen av kreftene på et legeme er null, har legemet konstant fart (rettlinjet bevegelse), eller det er i ro.

2. lov: $\mathrm{\Sigma }F=ma$

3. lov: Kraft er lik motkraft (men motsatt rettet). Kraft og motkraft virker på TO FORSKJELLIGE legemer.

Luftmotstand

Lav fart: $F=kv$

Høy fart: $F=k{v}^2$, v er fart og k en konstant avhengig av legemets form.

Glidefriksjon

$R=\mu N$

Tyngde i homogent tyngdefelt

$G=mg$

Energi

Frekvens: $f=\frac{1}{T}$ T er svingetiden (feks. fra bølgetopp til bølgetopp) Bølgelengde $\lambda$( Avstand fra bølgetopp til bølgetopp)$	Fart, frekvens, bølgelengde Har at $v=\frac{s}{t}$. Bølgelengden er strekkningen. Får da $v=\frac{\lambda }{t}$. Tiden t er svingetiden $T=\frac{1}{f}$ Da får man: $v=\frac{\lambda }{\frac{1}{f}}=\lambda f$, Altså $v=\lambda f$. Elektromagnetiske bølger beveger seg med lyshastigheten c. Vi skriver da: $c=\lambda f$
Enegi og frekvens: $E=hf$	Enegi og masse: $E=m{c}^2$
$E=-\frac{B}{n^2}$
Konstruktiv interferens: $dSin\theta =n\lambda ,n=0,\pm 1,\pm 2,....$	Destruktiv interferens: $dSin\theta =(n+\frac{1}{2})\lambda ,n=0,\pm 1,\pm 2,....$

Mekanikk

Arbeid: $W=F\cdot s\cdot cos\alpha$	Effekt: $P=\frac{W}{t}$ eller $P=\frac{Fs}{t}=F\cdot v$
Kinetisk energi: $E_k=\frac{1}{2}m{v}^2$	Potensiell energi: $E_p=mgh$
Summen av kreftenes arbeid på et objekt: $W_{\mathrm{\Sigma }F}=\frac{1}{2}m{v}^2-\frac{1}{2}m{v}_0^2=\mathrm{\Delta }{E}_k$	Mekanisk energi: $∆E=E_k+E_p$
Bevaring av mekanisk energi: $\frac{1}{2}m{v}_0^2+mg{h}_0=\frac{1}{2}m{v}^2+mgh$	Friksjon: $\mu =\frac{R}{N}$
Virkningsgrad : $\eta =\frac{Nyttbar:arbeid-energi-effekt}{Tilført:arbeid-energi-effekt}$

Elektrisitet

Strøm: $I=\frac{Q}{t}$ [A] Benevning ampere [A]	Spenning: $U=\frac{W}{Q}$ Spenning mellom to punkter er arbeid delt på ladning. Benevning Volt [V]
Ohms lov: $U=RI$ der R er elektrisk motstand (resistans), en materialavhengig konstant. Benevning ohm $[\mathrm{\Omega }]$	Resistans i seriekopling: $R=R_1+R_2+R_3+....$
Resistans parallelkoppling: $\frac{1}{R_t}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$ Følger av: $I_t=I_1+I_2\wedge U=R_{t}I=R_1{I}_1=R_2{I}_2$ Da følger $\frac{U}{R_t}=\frac{U}{R_1}+\frac{U}{R_2}$ Ved å dividere på U kommer man fram til resultatet.	Arbeid og effekt: $$\begin{gathered} W=QU\wedge Q=It \\ W=UIt \\ P=\frac{W}{t}=UI \end{gathered}$$
Kirchhoffs 1. lov: Strøm ut fra et forgreningspunkt er lik strøm inn i forgreningspunktet.	Kirchhoffs 2. lov: I en sluttet seriekopling er summen av spenningene over komponenetene i den ytre kretsen lik spenningskildens polspenning.
Elektrisk effekt $P=UI=(RI)I=R{I}^2$	Elektrisk effekt $P=UI=U(\frac{U}{R})=\frac{U^2}{R}$

Astronomi, kosmologi, og litt termofysikk..

Absolutt temperatur: T=273 K + t t er temperaturen i grader celsius.	Termofysikken første lov: $\mathrm{\Delta }U=Q+W$
Adiabatisk prosess (totalt varmisolert): $Q=0\Rightarrow \mathrm{\Delta }U=W$
Utstrålingstetthet: $M=\sigma T^4$ $\sigma$ er Stefan- Boltzmann- konstant: $\sigma =5,67\cdot {10}^{-8}\frac{W}{m^2\cdot K^4}$	Wiens forskyvningslov: ${\lambda }_{topp}=\frac{a}{T}$ a er en konstant med verdi $2,90\cdot {10}^{-3}$Km (Kelvin meter)
Dopplereffekt: $v=\frac{\lambda -{\lambda }_0}{{\lambda }_0}c$ Lambda er observert bølgelengde. Lambda null er laboratoriebølgelengde, altså når lyskilden er i ro.

Målinger og usikkerhet

Dersom linjalen din måler en desimeter for lang, vil du systematisk måle for kort. Det kalles en målefeil.

Dersom linjalen din måler riktig, men du leser av feil er det en kilde til måleusikkerhet. Man prøver å få usikkerheten ved målinger så liten som mulig, men det er umulig å unngå den helt.

Vi har måleserien: 173, 173, 175, 172, 174.

Middelverdi av n målte verdier: