Corso di Laurea in Scienze Biologiche Formulario di Fisica

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Corso di Laurea in Scienze Biologiche
Formulario di Fisica
Cinematica
Lavoro ed Energia
Moto rettilineo uniforme:
Lavoro:
s=v⋅t
—⋅—s
L= F
v=cost
Moto uniformemente accelerato:
1
2
s=s 0 Av 0⋅t A a⋅t
2
a =cost
v=v 0 Aa⋅t
L =F⋅s⋅cos α
Energia cinetica:
1
2
K = m⋅v
2
Energia potenziale:
Moto circolare uniforme:
∆α=ω⋅∆ t v=ω⋅R
2
v
a c = =ω 2⋅R
R
Gravitazionale: W =m⋅g⋅h
Elastica: W =
1
2
k⋅x
2
Conservazione dell’energia meccanica:
Dinamica
W AK =cost
I Legge di Newton:
Potenza: P= L
Σ F=m⋅a
Forza peso: F =m⋅g
p
∆t
m
g=9.8 2
s
I liquidi
Spinta di Archimede: F =ρ⋅V⋅g
s
densita‘: ρ= m
Portata: q=S⋅v=cost
V
pressione: P= F
Teorema di Bernoulli:
peso specifico: σ= m⋅g
I gas
1
pAρ⋅g⋅hA ρ⋅v 2 =cost
2
S
V
Legge di Stevino:
p= p 0 Aρ⋅g⋅h
Legge di Pascal: ∆ p =∆ p
0
Scale di temperatura Fahrenheit e
centigrada: t = 5 t B32
9 f
9
t f = t A32
5
Legge di Boyle−Mariotte (isoterma):
p⋅V =cost
p⋅V =n⋅R⋅T
Scala assoluta delle temperature:
T =273.15At
Equazione di stato dei gas perfetti:
Calore ed Energia interna
Capacita‘ termica: k = Q
T 2 BT 1
Calore specifico: c= 1 ⋅ Q
m T 2 BT 1
Trasformazione isocora: Q=n C ∆T
v
3
C v = ⋅R
2
Trasformazione isoterma:
L=n RT ln
Calore: Q=mc ∆T
I principio della termodinamica:
∆U =QBL
V2
Q=L
V1
Trasformazione adiabatica: ∆U =BL
Calore latente: Q=λ m
Trasformazione isobara: Q=n C ∆T Rendimento di una macchina termica:
p
5
C p = ⋅R
2
L= p ∆V
e=
Q1 B Q2
Q1
e max =
T 1BT 2
T1
II principio della termodinamica: e<1
I fenomeni elettrici
Forza elettrica:
F=q⋅E
E=intensita‘ del campo elettrico
Forza di Coulomb:
1 q 1⋅q 2
F=
4 πε R2
Capacita‘: C=
q
V 1BV 2
Capacita‘ di un condensatore a facce piane
e parallele: C=ε ε S
0 r
d
Corrente continua: i= q
t
I legge di Kirchoff in un nodo:
Relazione Campo elettrico−potenziale:
E=
B∆V
∆s
i=i 1Ai 2 A....Ai n
II legge di Kirchoff in una maglia:
∆V=∆V 1A∆V 2 A....A∆V n
I legge di Ohm: ∆V =R⋅i
Resistenza di un conduttore metallico (II
legge di Ohm):
R=ρ
l
S
1
1
1
1
= A A....A
Req R1 R2
Rn
Condensatori in serie:
1
1
1
1
= A A....A
C eq C 1 C 2
Cn
Resistenze in serie:
Condensatori in parallelo:
Req =R1AR2 A....ARn
C eq =C1 AC 2 A....AC n
Resistenze in parallelo:
Effetto Joule:
2
P=R⋅i =∆V⋅i
Ottica geometrica: le lenti
Legge di Snell:
sen i n 2 n=indice di rifrazione
=
sen r n 1
Equazione della lente sottile:
n
1
1
A = 2 B1
p1 p 2
n1
1
1
1
A
= f=fuoco
R1 R2
f
Potere diottrico: é= 1
Ingrandimento:
f
l2
p
J= = 2
l 1 p1
Il suono
Oscillazione armonica: y= A sen 2 π⋅xB 2 π⋅t = A sen k⋅xBω⋅t
λ
T
Frequenza: ν= 1
T
Velocita‘ di propagazione: V =λ⋅ν= λ
T
Intensita‘:
I =2 π2 V ρ A2 ν2
Decibel: β=10 log I
10
I0
Effetto Doppler:
caso 1: sorgente si avvicina all’ascoltatore con velocita‘ v1 f = f
1
0
V
V Bv 1
caso 2: sorgente si allontana dall’ascoltatore con velocita‘ v2 f = f
2
0
Unita‘ di misura (Sistema Internazionale)
Lunghezza: m
Massa: Kg
Tempo: s
Forza: N
Lavoro: J
Potenza: W
Densita‘: kg/m3
Pressione:
1 N/m2 = 1 Pa
1 bar = 105 Pa
1 atm = 1.013 105 Pa
Portata in volume: m3 /s
Temperatura: °K
Carica elettrica: C
Campo elettrico: N/C = V/m
Differenza di potenziale: V
Capacita‘: F
Intensita‘ di corrente: A
Resistenza: Ω
Resistivita‘:Ω m
Costanti fondamentali
Velocita‘ della luce nel vuoto: c= 3 108 m/s
Carica dell’elettrone: e = 1.6 10−19 C
Massa dell’elettrone: me = 9.1 10−31 Kg
Unita‘ di Massa Atomica: m = 1.66 10−27 Kg
Costante dielettrica nel vuoto: ε = 8.85 10−12 F/m
0
Accelerazione di gravita‘: g = 9.8 m/s2
Temperatura assoluta: 0 °C= 273.15 °K
Costante di Avogadro: N = 6.022 1023 moli−1
Α
Volume molare: V = 22.41 m3 moli−1
Costante dei gas: R = 8.31 J °K−1= 0.0820 litri atm °K−1
Equivalente meccanico della caloria: 1cal=4.186 J
V
V Av 2
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