Formelsamling

länkar

• Formelsamlingen.se
• Konstanter

Mekanik

Rörelse

Sträcka

s = v0t + at2 / 2

Hastighet

vm = (vefter + vföre) / 2 

vm = ∆s/∆t  
∆s = förändring av sträckan, ∆t = motsvarande tidsintervall

Vid en konstant acceleration a, gäller att:

v = v0 + at

Acceleration

Medelaccelerationen = ∆v/∆t
där ∆v = vefter-vföre
och ∆t = tefter-tföre

Newton

Tyngdkraft

F = ma
där F =kraften, m = massan och a = accelerationen

På jorden ofta:

F = mg
där g = tyngdaccelerationen på jorden

Gravitationskraften

F = G * m1*m2/r2
där G är en konstan, m är de två massoerna 
och r är avståndet mellan massorna.

Friktionskraft

F = μ * FN
där F är friktionskraften, μ är friktionskoefficienten och FN är Normalkraften.

Formeln som beskriver kraften som förlänger fjädern kallas Hookes lag.

F = k * ∆l
där F är fjäderkraften, k är fjäderkonstanten och ∆l är förlängningnen av fjädern

Kraftmoment

M = F * l
F är kraften, l är det vinkelräa avståndet mellan kraften och rotationscentrum
l kan ses som avståndet till kraftens angreppspunkt men då får man räkna med den vinkelräta komposanten

Energi

W = F * s
där F = kraften och s = sträckan

Potentiell energi

WP = mgh
där m = massan, g = tyngdaccelerationen 
och h = höjden

Kinetisk energi

WK = mv2/2
där m = massan, v = hastigheten

Effekt

P = W / t
där P = effekt, W = arbetet, t = tiden.
Effekt mäts i Watt (vilket också är samma som J/s)

Verkningsgrad

η = Wnyttig/Wtillförd

Tryck

Tryck mellan fasta kroppar

p = F/A

där p är trycket i N/m2 = Pascal, Pa
F är kraften, ofta mg. Kraften anges i Newton, N.
A är arean i m2

Tryck i vätskor

p = ρ g h  (Pascals lag)

Archimedes princip

Ett föremål nedsänkt i vätska påverkas av en uppåtriktad kraft, som är lika stor som tyngden av den undanträngda vätskan.

Flyft = mg    (Flyft = ρ V g)

där m är massan på det undanträngda vattnet
och g är tyngdaccelerationen

Allmänna gaslagen

pV = nRT

p är trycket
V är volymen
n är antalet partiklar i gasen
R är allmänna gaskonstanten
T är temperaturen

Värme

Värme

W = c m ∆T

där ∆T är temperaturskillnaden, m = massan och c = specifika värmekapaciteten. 
Ibland skriver man cp där p anger att det är uppmätt vid konstant tryck.
Enheten för c är kJ/(kg·K)

Smältvärme

Ws = lsm

Ångbildningsvärme

Wå = låm

Verkningsgrad

η = 1 - Tkall/Tvarm

Konstanter

Tabellerna nedan är en sammanfattning av NoK Formler och tabeller, sid 68-69.

Tabell över specifika värmekapaciteten för några ämnen

Ämne	Cp [kJ/(kg·K)]
Järn	0,449
Aluminium	0,897
Vatten	4,181
Etanol	2,44
Glas	0,84
Paraffin	2,1-2,9
Silver	0,232
Trä	0,4

Tabellen ovan från Wikipedia

Tabell över smältentalpitet och ångbildningsentalpitet

Ämne	ls [kJ/kg]	lå [kJ/kg]
Etanol	105	841
Glykol	-	800
Vatten	334	2260
Metanol	-	1100

Ellära

Kraften mellan två laddningar - Coulombs lag

F = k * q1q2/r2

där F är kraften i Newton
k är en konstant = 8.99 109
q är laddningarna som har enheten C
r är avståndet mellan laddningarna

Elektrisk ström, I

I = q/t
där q är laddningen, t är tiden

Spänning, U

U = W/q
där W är laddningens elektriska energi

Resistans, R i en ledare

R = ρ  l/A
där ρ är en materialkonstant, resistiviteten
där l är ledarens längd och A dess tvärsnittsarea

Ohms lag

U = R I

Effekt

P = U I

där U är spänningen
I är strömmen

Kirchhoff

Kirchhoffs lag säger att ströömmarna som går in i en förgrening är lika stora som strömmarna som går ut ur förgreningen. 

Resistanser i serie

R = R1 + R2 + R3 + ... + Rn

Resistansen i en parallellkoppling

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn

Polspänningen hos ett batteri

U = Ems - Ri I

Där U är polspänningen på batteriet (spänningen batteriet lämnar)
Ri är inre resistansen
Ems är elektromotoriska spänningen (batteriets märkspänning)

Elektrisk fältstyrka

E = F/q

där E är den elektriska fältstyrkan
F är den elektriska kraften på laddningen q
och q är laddningen
Enheten för elektrisk fältstyrka är N/C eller V/m.

Homogent elektriskt fält

E = U/d

där U är spänningen mellan plattorna
och d är avståndet mellan plattorna

Optik

Reflektionslagen

[math]\displaystyle{ i=r }[/math]

där [math]\displaystyle{ i }[/math] är vinkeln för det infallande ljuset och [math]\displaystyle{ r }[/math] vinkeln för det reflekterade

Förstoring

[math]\displaystyle{ M = \frac{h_2}{h_1} }[/math]

där [math]\displaystyle{ h_1 }[/math] föremålets storlek och [math]\displaystyle{ h_2 }[/math] bildens storlek

Vinkelförstoring

[math]\displaystyle{ G = \frac{\beta}{\alpha} }[/math]

där [math]\displaystyle{ \beta }[/math] är synvinkeln med hjälpmedel och [math]\displaystyle{ \alpha }[/math] är synvinkeln utan hjälpmedel

Brytningsindex

[math]\displaystyle{ n = \frac{c}{v} }[/math]

där [math]\displaystyle{ n }[/math] är brytningsindex, [math]\displaystyle{ c }[/math] är ljushastigheten i vakuum och [math]\displaystyle{ v }[/math] är ljushastigheten i materialet.

Snells brytningslag

[math]\displaystyle{ n_1\sin(\theta_1) = n_2\sin(\theta_2). \, }[/math]

där [math]\displaystyle{ n_1\ }[/math] är brytningsindex i det första mediet och [math]\displaystyle{ \theta_1 }[/math] är vinkeln hos det infallande ljuset där [math]\displaystyle{ n_2 }[/math] är brytningsindex i det andra mediet och [math]\displaystyle{ \theta_2 }[/math] är vinkeln hos det brutna ljuset

Totalreflektion

Totalreflektion sker när brytningsvinkeln är 90 grader, det vill säga:

[math]\displaystyle{ n_1 \sin i = n_2 \sin 90^\circ }[/math]

Linsformeln

[math]\displaystyle{ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{1}{f} }[/math]

där [math]\displaystyle{ a }[/math] är avståndet till föremålet, [math]\displaystyle{ b }[/math] är avståndet till bilden och [math]\displaystyle{ f }[/math] är linsens brännvid

.....