Physikalische Formeln für die Oberstufe

Gymnasiale Oberstufe Physik
Kurz-Formelsammlung
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Physikalische Formeln für die Oberstufe
Mechanik
Plattenkondensator:
~ =U
E
d
Gleichförmige Bewegung:
~s = ~v · t
C = ε0
gleichmäÿig beschleunigte Be-
Interferenzbedingung:
A
d
g · sin(α) = n · λ
Induktionsspannung:
wegung:
1
~s = ~at2 + v~0 t + s~0
2
~ · l · ~v
Uind = B
L = µ0 µr ·
Kraft und Beschleunigung:
Energie:
1
Ekin = m~v 2
2
Epot = m · g · h
1
EF eder = D · ~s2
2
Arbeit (mechanisch):
W = F~ · ~s
Gravitationsgesetz:
m1 m2
F~ = G 2
r
elektrische- und
magnetische Felder
n2
A
l
~ = µ0 µr n · I
B
l
1
E = L · I2
2
Schwingungen
und Wellen
Allgemeine
1 q·Q
4πε0 r2
h
p
Photonenenergie:
E =h·f
Heisenberg'sche Unschärfe:
h
=~
2π
Schwingungsglei-
Relativitätstheorie
A · sin(ωt − ϕ)
Energie-Masse-Beziehung:
Schwingungsdauer und
E = mc2
(Kreis-)Frequenz:
2π
T
ω = 2πf =
Federpendel:
r
T = 2π
m
D
Lorenz-Transformation:
m0
m= p
1 − ( vc )2
weitere
Fadenpendel:
s
T = 2π
l
g
Zerfallsgesetz:
−
El. Schwingkreis:
√
N = N0
t
t1
2
T = 2π L · C
El. Feldstärke:
~
~ =F
E
q
λ=
dE · dt = dx · dp ≥
chung:
Coulombkraft:
F~ =
deBroglie-Wellenlänge:
Energie (lange Spule):
Kreisbewegung:
m · ~v 2
~
Fz =
r
2g · sin(α) = n · λ
Magn. Feld (lange Spule):
Feder/Hooke'sches Gesetz:
F~ = D · ~s
Bragg-Bedingung:
Induktivität (Spule):
~v = ~a · t
F~ = m ∗ ~a
Quantenphysik
Wellenlänge:
λ=c·T
Universelle Gasgleichung:
p · V = nT eilchen · kB · T
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~ ) sind richtungsabhängige (=vekorielle) Gröÿen, ggf. muss
Z
Hinweis: Formelzeichen mit Pfeien (
die Richtung, z.B. als Vorzeichen, beachtet werden!
Formelzeichen und (Grund-)Einheiten
Mechanik
El. & Magn. Felder
Schwingungen
s: Strecke (m)
r/d: Radius/Abstand (m)
v : Geschwindigkeit ( ms )
a: Beschleunigung ( sm2 )
t: Zeit (s)
)
F : Kraft (N = kg·m
s2
)
D: Federkonstante ( N
m
E : Energie (J = N m)
p: Impuls (p = km·m
)
s
N
p: Druck (p = m2 )
W : Arbeit=Energieänd. (J )
q : Ladung (einzeln) (C = As)
Q: Gesamtladung (C )
U : Spannung (V = CJ )
A: Fläche (m2 )
C : Kapazität (Kondensator)
C
(F =
)
V
~ : Magn. Flussdichte (T )
B
~ : el. Feldstärke ( N )
E
C
R: el. Widerstand (Ω = VA )
L: Induktivität (H = Ωs)
ω : Kreisfrequenz (Hz = 1s )
T : Schwingungsdauer (s)
f :Frequenz (Hz )
λ: Wellenlänge (m)
weitere
n: ganze zahl
Wichtige Konstanten
Erdbeschl.(Mitteleuropa):
9, 81
m
s2
Elementarladung:
Planck'sches
Wirkungsquan-
tum:
e = 1, 602 · 10−19 C
Lichtgeschwindigkeit:
h = 2π~ = 6, 626 · 10−34 Js
m
2, 998 ∗ 108
s
Elektronenvolt:
Gravitationskonstante:
1eV = 1, 602 · 10−19 J
m3
6, 674 · 10−11
kg · s2
Elektronenmasse:
Elektrische Feldkonstante:
ε0 = 8, 854 · 10−12
As
Vm
Avogadro-Konstante:
6, 022 · 1023
1
mol
me = 9, 109 · 10−31 kg
Boltzmann-Konstante:
Magnetische Feldkonstante:
µ0 = 4π · 10−7
N
A2
Protonenmasse:
mp = 1, 673 · 10−27 kg
kB = 1, 381 · 10−23
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Version 1.0 J
K