CôngThức Vật Lý 12(Theo chương trình mới )

Tổng hợp công thức cơ bản và nâng cao 2008-2009
Vật lý 12 - Trần Thành
I – Động lực học vật rắn :
1. Phương trình động học của chuyển động quay
Vật chuyển động quay đều : ϕ = ϕ
ο
+ ωt
Chuyển động quay biến đổi đều : ω = ω
o
+ γt
φ = φ
o
+ ωt +
2
1
γt
2
ω
2
– ω
o
2
= 2γφ
2. Liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài : v = ωr
3. Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc hướng tâm :
Gia tốc tiếp tuyến đặc trưng cho sự thay đổi về độ lớn của vận tốc: a
t
= Rγ
Gia tốc pháp tuyến đặc trưng cho sự thay đổi về phương của vận tốc: a
n
= Rω

2
=
2
v
R
4. Momen lực đối với trục quay: M = Fd
5. Momen quán tính của một số vật rắn đồng chất:
* Vành tròn hay hình trụ rỗng: I = mR
2
* Đĩa tròn hay hình trụ đặc: I =
2
1
mR
2
* Quả cầu đặc: I =
5
2
mR
2
* Thanh mảnh có chiều dài l: I =
12
1
ml
2
6. Phương trình động lực học: M = Iγ
7. Momen động lượng : L = Iω
* Định luật bảo toàn momen động lượng: I
1
ω
1

= I
2
ω
2
8. Động năng quay :
W
đ
=
2
1
Iω
2
II – Dao động cơ học :
A. Con lắc lò xo:
• Tần số góc : ω =
m
k
= 2
π
f =
T
π
2
• Chu kì : T =
ω
π
2
= 2
k
m

π
= 2
g
l
∆
π
• Hệ thức độc lập : v
2
= ω
2
( A
2
– x
2
)
* Khi qua vị trí cân bằng: v
max
= ωA
• Năng lượng :
* Thế năng: W
t
=
2
1
kx
2
* Động năng: W
đ
=
2

1
mv
2
* Cơ năng: W =
2
1
kA
2
=
2
1
m ω
2
A
2
• Lực tác dụng :
Lực phục hồi : F = -kx
F
max
= k(
∆
l + A)
1
Tổng hợp công thức cơ bản và nâng cao 2008-2009
Vật lý 12 - Trần Thành
F
min
= k(
∆
l + A) (khi

∆
l > A) hay F
min
= 0 (khi
∆
l < A)
• Hệ lò xo :
a) Ghép nối tiếp
21
21
.
kk
kk
+
b) Ghép song song
21
kkk
+=
B. Con lắc đơn:
1. Tần số góc : ω =
l
g
2. Chu kì : T =
ω
π
2
= 2
g
l
π

3. Vận tốc : v =
0
cos(cos2
αα
−
gl
)
4. Lực căng dây : T = mg
( )
0
3cos 2cos
α α
−
5. Năng lượng :
* Thế năng: W
t
= mgh = mgl ( 1 -
α
cos
)
* Động năng: W
đ
=
2
1
mv
2
* Cơ năng: W = mgl ( 1 -
0
cos

α
)
Chu kì con lắc phụ thuộc : Có
12
TTT
−=∆
• Nhiệt độ:
t
T
T
∆∝=
∆
2
1
1
Với
∝
=
15
10.2
−−
k
(hệ số nở dài)
Độ dài thanh
)1(
12
tll
∆∝+=
• Độ cao h :
R

h
T
T
=
∆
Với R là bán kính TĐ
Gia gốc rơi :
2
12






+
=
hR
R
gg
• Nếu cả độ cao và nhiệt độ :
• Lực lạ :
( )
0
1
0
2
2
1
tt

R
h
−∝−=
Nếu lực lạ cùng hướng trọng lực P :
m
F
gg
l
+=
12
Nếu lực lạ ngược hướng trọng lực P:
m
F
gg
l
−=
12
Nếu lực lạ vuông góc trọng lực P :
m
F
gg
l
+=
2
12
Thời gian đồng hồ chạy nhanh hay chậm trong một ngày :
1
.86400
T
T

t
∆
=∆
Lực điện trường : F = |q|E
Lực Acsimet : F = DVg (D :khối lượng riêng , V : thể tích phần vật chìm trong chất
lỏng hay chất khí)
g
m
F
kk
ρ
ρ
=

ρ
: là khối lượng riêng
Khi con lắc trong thang máy :
• Khi thang máy chuyển động nhanh dần :
→
a
cùng chiều với chuyển động của thang.
• Khi thang máy chuyển động chậm dần :
→
a
ngược chiều với chuyển động của thang.
2
Tổng hợp công thức cơ bản và nâng cao 2008-2009
Vật lý 12 - Trần Thành
C. Con lắc vật lí:
Chu kì: T =

ω
π
2
= 2
mgd
I
π
Gia tốc góc:
mgd
I
ω
=
Tần số:
1
2
mgd
f
I
π
=
D. Tổng hợp dao động:
A
2
= A
1
2
+ A
2
2
+ 2 A

1
A
2
cos (
12
ϕϕ
−
)
tan
2
1
21
coscos
sinsin
ϕϕ
ϕϕ
ϕ
AA
AA
+
+
=
• Hai dđ cùng pha: A = A
1
+ A
2
;
21
ϕϕϕ
==

• Hai dđ ngược pha: A = |A
1
– A
2
| ; φ = φ
1
hoặc φ = φ
2
• Hai dđ vuông pha: A =
2
2
2
1
AA
+
III-Sóng cơ học :
1. Bước sóng :
vT
f
v
==
λ
2. Phương trình sóng :
N
1
d

2
d
M

u
O
= A cosωt
u
M
= Acos
)
2
(
2
λ
π
ω
d
t
−
u
N
= Acos
)
2
(
1
λ
π
ω
d
t
+
3. Phương trình sóng tổng hợp tại M :

u = 2A cos






−






+
2
2cos
2
2
π
π
π
λ
π
ft
d
hay u = -2A sin
t
d
ω

λ
π
sin)
2
(
4. Điều kiện để có sóng dừng:
 Hai đầu dây cố định: l = n
2
λ

với n = 1,2,..: là số bụng
 Có một đầu tự do: l =
22
1
λ






+
n
n là số bó
 Khoảng cách giữa 2 bụng hay 2 nút kế tiếp nhau là
2
λ
4. Giao thoa sóng :
 Độ lệch pha:
)(

2
12
dd
−=∆
λ
π
ϕ
 Biểu thức sóng tổng hợp:
u = 2A
( )






+
−






−
λ
π
λ
π
2

2coscos
2112
dd
ft
dd
 Vị trí cực đại: d
2
– d
1
= k
λ
3
X
Tổng hợp công thức cơ bản và nâng cao 2008-2009
Vật lý 12 - Trần Thành
 Vị trí cực tiểu: d
2
– d
1
=
λ






+
2
1

k
6. Mức cường độ âm:
L (B) = lg
0
I
I
hoặc L (dB) = 10 lg
0
I
I

Công suất cường độ âm I : P(W) = I
1
(W/m
2
) . S (m
2
)
♣ Tần số do đàn phát ra (hai đầu là nút sóng)
( k N*)
2
v
f k
l
= ∈
Ứng với k = 1 ⇒
1
2
v
f

l
=
, k = 2 có hoạ âm bậc 2 (tần số 2f
1
)…
♣ Tần số do ống sáo phát ra(Một đầu là nút, một đầu là bụng)
(2 1) ( k N)
4
v
f k
l
= + ∈
Ứng với k = 0 ⇒
1
4
v
f
l
=
, k = 1 có hoạ âm bậc 3 (tần số 3f
1
)…
7. Hiệu ứng Đốp-ple:
Gọi: v
M
: tốc độ máy thu
v
S
: tốc độ máy phát
v: tốc độ truyền âm

f’: tần số nghe được
f: tần số nguồn phát
♥ Qui ước: lại gần tần số tăng; ra xa tần số giảm
' .
M
S
v v
f f
v v
±
=
±
IV- Dao động và sóng điện từ :
♠ Điện tích tức thời q = q
0
cos(ωt + ϕ)
♠ Hiệu điện thế (điện áp) tức thời
0
0
os( ) os( )
q
q
u c t U c t
C C
ω ϕ ω ϕ
= = + = +
♠ Dòng điện tức thời i = q’ = -ωq
0
sin(ωt + ϕ) = I
0

cos(ωt + ϕ +
2
π
)
♠ Cảm ứng từ:
0
os( )
2
B B c t
π
ω ϕ
= + +
Trong đó:
1
LC
ω
=
là tần số góc riêng
2T LC
π
=
là chu kỳ riêng

0
0 0
q
I q
LC
ω
= =

0 0
0 0 0
q I
L
U LI I
C C C
ω
ω
= = = =
♠ Năng lượng điện trường:
2
2
đ
1 1
W
2 2 2
q
Cu qu
C
= = =

♠ Năng lượng từ trường:
2
2 2
0
1
W sin ( )
2 2
t

q
Li t
C
ω ϕ
= = +
♠ Năng lượng điện từ:
2
2 2
0
0 0 0 0
1 1 1
W
2 2 2 2
q
CU q U LI
C
= = = =
4
Tổng hợp công thức cơ bản và nâng cao 2008-2009
Vật lý 12 - Trần Thành
♠ Bước sóng của sóng điện từ
2
v
v LC
f
λ π
= =
V- Dòng điện xoay chiều :
1. Mạch RLC nối tiếp :
• Cảm kháng: Z

L
= Lω Dung kháng: Z
C
=
ω
C
1
• Tổng trở:
( )
2
2
CL
ZZRZ
−+=
• Độ lệch pha giữa u và i:
R
ZZ
U
UU
CL
R
CL
−
=
−
=
ϕ
tan
hay
AB

CL
Z
ZZ
−
=
ϕ
sin
• Hệ số công suất:
Z
R
U
U
R
==
ϕ
cos
• Công suất :
ϕϕϕ
22
2
2
coscoscos
MAX
P
R
U
UIRIP
====
2.Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ
Khi đặt điện áp u = U

0
cos(ωt + ϕ
u
) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn
chỉ sáng lên khi u ≥ U
1
.

4
t
ϕ
ω
∆
∆ =
Với
1
0
os
U
c
U
ϕ
∆ =
, (0 < ∆ϕ < π/2)
3.Những công thức của máy phát điện :
Tần số f (Hz)= p(số cặp cực)n(vận tốc vòng/s)
Từ thông qua khung dây Φ = NBScos(ωt +ϕ) = Φ
0
cos(ωt + ϕ)
N là số vòng dây, B là cảm ứng từ của từ trường, S là diện tích

của vòng dây.
Suất điện động : e = ωNSBcos(ωt + ϕ -
2
π
) = E
0
cos(ωt + ϕ -
2
π
)
Máy phát mắc hình sao: U
d
=
3
U
p
Máy phát mắc hình tam giác: U
d
= U
p
Tải tiêu thụ mắc hình sao: I
d
= I
p
Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: I
d
=
3
I
p

Máy biến áp:
1 1 2 1
2 2 1 2
U E I N
U E I N
= = =
Công suất hao phí :
2
2 2
os
R
U c
ϕ
∆ =
P
P
(
l
R
S
ρ
=
là điện trở tổng cộng của dây tải điện)
5. Đoạn mạch RLC có linh kiện thay đổi:
♦ R thay đổi : R=Z
L
-Z
C

2 2

ax
2 2
M
L C
U U
Z Z R
= =
−
P
♦ L thay đổi :
C
C
L
C
L
Z
ZR
Z
R
ZRU
U
22
22
max
+
=⇒
+
=
♦ C thay đổi :
C

L
C
L
C
Z
ZR
Z
R
ZRU
U
22
22
max
+
=⇒
+
=
5
U
u
O
M'2
M2
M'1
M1
-U
U
0
0
1

-U
1
Sáng
Sáng
Tắt
Tắt0