Formule di fisica (tutte le formule)

In fisica, le formule rappresentano le relazioni tra le grandezze coinvolte nello stesso fenomeno fisico. Tuttavia, è essenziale conoscere il significato di ciascuna grandezza e comprendere il contesto in cui viene applicata ciascuna formula.

Le unità seguenti sono espresse nel sistema internazionale di unità e compaiono tra parentesi nella descrizione dei parametri.

Cinematica

cinematicaLa cinematica si occupa degli aspetti legati al movimento dei corpi.

La cinematica descrive il movimento dei corpi, senza preoccuparsi delle cause. Velocità, distanza percorsa, tempo e accelerazione sono alcuni dei parametri studiati in quest’area.

Movimento della linea uniforme

stile dimensione 14px grassetto s grassetto uguale grassetto s pedice grassetto 0 grassetto più grassetto v grassetto.  stile audace

s: posizione finale (m)
s0: posizione iniziale (m)
v: velocità (m/s)
t: intervallo di tempo

Moto rettilineo uniformemente variato

stile dimensione 14px grassetto s grassetto uguale grassetto s pedice grassetto 0 grassetto più grassetto v pedice grassetto 0 grassetto.  grassetto t grassetto più frazione grassetto 1 tra grassetto 2 da grassetto a grassetto.  grassetto t elevato a grassetto 2 estremità dello stile

s: posizione finale (m)
s0: posizione iniziale (m)
v0: velocità iniziale (m/s)
a: accelerazione (m/s2)
t: intervallo di tempo

dimensione dello stile 14px grassetto v grassetto uguale grassetto v pedice grassetto 0 grassetto più da grassetto a grassetto con grassetto t fine stile

v: velocità finale (m/s)
v0: velocità iniziale (m/s)
a: accelerazione (m/s2)
t: intervallo(i) di tempo

dimensione stile 14px grassetto v elevato a grassetto 2 grassetto uguale a grassetto v pedice grassetto 0 elevato a grassetto 2 grassetto più grassetto 2 grassetto a grassetto volte grassetto incremento grassetto s fine stile

v: velocità finale (m/s)
v0: velocità iniziale (m/s)
a: accelerazione (m/s2)
ΔS: distanza percorsa

Moto circolare uniforme

stile taglia 14px grassetto v grassetto uguale grassetto omega grassetto da grassetto R fine stile

v: velocità (m/s)
ω: velocità angolare (rad/s)
R: raggio di curvatura della traiettoria (m)

dimensione stile 14px grassetto T grassetto frazione uguale grassetto 1 tra grassetto f fine stile

T: punto/i
f: frequenza (Hz)

stile taglia 14px grassetto omega grassetto uguale grassetto 2 grassetto pi grassetto da grassetto f end style

ω: velocità angolare (rad/s)
f: frequenza (Hz)

dimensione dello stile 14px da grassetto a pedice grassetto cp grassetto frazione uguale grassetto v elevato a grassetto 2 tra grassetto R fine stile

acp: accelerazione centripeta (m/s2)
v: velocità (m/s)
R: raggio di curvatura della traiettoria (m)

lancio obliquo

dimensione stile 14px grassetto v pedice grassetto x grassetto è uguale a grassetto v pedice grassetto 0 grassetto cosθ grassetto spazio fine stile

vx: velocità sull’asse X- velocità costante (m/s)
v0: velocità iniziale (m/s)
θθ: angolo di direzione di lancio

dimensione stile 14px grassetto v grassetto pedice 0 grassetto e fine grassetto pedice uguale grassetto v grassetto pedice 0 grassetto sinθ fine stile

v0y: velocità iniziale sull’asse y (m/s)
v0: velocità iniziale (m/s)
θ: angolo di direzione di lancio

dimensione stile 14px grassetto v pedice grassetto e grassetto uguale grassetto v pedice grassetto 0 grassetto e fine pedice grassetto più da grassetto a grassetto t fine stile

vy: velocità dell’asse y (m/s)
v0y: velocità iniziale sull’asse y (m/s)
a: accelerazione (m/s2)
t: intervallo di tempo (s)

dimensione dello stile 14px grassetto H grassetto è uguale a numeratore di frazione grassetto v pedice grassetto da 0 a grassetto 2 da grassetto da sin a grassetto 2 grassetto theta tra denominatore grassetto 2 grassetto g fine frazione fine stile

H: altezza massima (m)
v0: velocità iniziale (m/s)
θ: angolo di direzione di lancio
g: accelerazione di gravità (m/s2)

dimensione stile 14px grassetto A grassetto è uguale a frazione numeratore grassetto v pedice grassetto da 0 a grassetto 2 grassetto da grassetto sin a grassetto 2 grassetto theta tra denominatore grassetto g fine frazione fine stile

A: raggiungere (m)
v0: velocità iniziale (m/s)
θ: angolo di direzione di lancio
g: accelerazione di gravità (m/s2)

Vedi anche Velocità.

Dinamico

dinamicoNel lancio di razzi è necessario studiare le cause del movimento.

La dinamica studia le cause del movimento dei corpi. In quest’area vengono studiati i diversi tipi di forze coinvolte nel movimento.

dimensione stile 14px grassetto F pedice grassetto R grassetto uguale grassetto m grassetto da grassetto fino alla fine dello stile

FR: forza risultante (N)
m: massa (kg)
a: accelerazione (m/s2)

taglia stile 14px grassetto P grassetto uguale grassetto m grassetto con grassetto g fine stile

W: peso (N)
m: massa (kg)
g: accelerazione di gravità (m/s2)

stile dimensione 14px grassetto f pedice grassetto fr grassetto uguale grassetto mu grassetto con grassetto N fine stile

ffr: forza di attrito (N)
µ: coefficiente di attrito
N: forza normale (N)

dimensione stile 14px grassetto f pedice grassetto el grassetto è uguale a grassetto k grassetto per grassetto x fine stile

fel: forza elastica (N)
k: costante elastica della molla (N/m)
x: deformazione della molla (m)

Lavoro, energia e potenza

lavoroSpostando un sasso, stiamo lavorando.

La conservazione dell’energia è uno dei principi fondamentali della fisica e la sua comprensione è estremamente importante. Lavoro e potenza sono due grandezze che sono anche legate all’energia.

stile taglia 14px grassetto T grassetto uguale grassetto F grassetto con grassetto d grassetto con grassetto cosθ fine stile

T: lavoro (Joule, J)
F: forza (Newton, N)
d: spostamento (metro, m)
θ: angolo tra la direzione della forza e lo spostamento

dimensione stile 14px grassetto E pedice grassetto c grassetto frazione uguale grassetto 1 tra grassetto 2 grassetto m grassetto da grassetto v elevato a grassetto 2 fine stile

Ec: energia cinetica (Joule, J)
m: massa (chilogrammo, kg)
v: velocità (metri/secondo, m/s)

stile dimensione 14px grassetto E pedice grassetto p grassetto uguale grassetto m grassetto con grassetto g grassetto con grassetto h fine stile

Ep: energia potenziale gravitazionale (Joule, J)
m: massa (chilogrammo, kg)
g: accelerazione di gravità (metri/secondo2, m/s2)
h: altezza (metri, m)

dimensione stile 14px grassetto E pedice grassetto el grassetto è uguale a frazione grassetto 1 tra grassetto 2 grassetto k grassetto volte grassetto x elevato a grassetto 2 fine stile

Anguilla: energia potenziale elastica (Joule, J)
k: costante elastica della molla (Newton/metro, N/m)
x: deformazione della molla (metri, m)

dimensione dello stile 14px grassetto P grassetto numeratore di frazione uguale grassetto T tra denominatore grassetto incremento grassetto t fine frazione fine stile

P: potenza (watt, w)
T: lavoro (Joule, J)
Δt: intervallo di tempo (secondi, s)

quantità di movimento

taglia stile 14px grassetto Q grassetto uguale grassetto m grassetto da grassetto v fine stile

Q: quantità di movimento (kg.m/s)
m: massa (kg)
v: velocità (m/s)

Impulso

dimensione stile 14px grassetto I grassetto uguale grassetto F grassetto con incremento grassetto grassetto t end style

I: impulso (Ns)
F: forza (N)
Δt: intervallo di tempo (s)

idrostatico

In idrostatica si studiano i fluidi a riposo, siano essi liquidi o gas. Spinta e pressione sono concetti fondamentali in quest’area.

dimensione stile 14px grassetto P grassetto frazione uguale grassetto F tra grassetto A fine stile

p: pressione (N/m2)
F: forza (N)
A: superficie (m2)

dimensione dello stile 14px grassetto rho grassetto frazione uguale grassetto m tra grassetto V fine stile

ρ: densità (kg/m3)
m: massa (kg)
V: volume (m3)

dimensione dello stile 14px grassetto P grassetto pedice t grassetto uguale grassetto P grassetto pedice atm grassetto più grassetto rho grassetto grassetto g grassetto con grassetto h fine stile

Pt: pressione totale (N/m2)
Patm: pressione atmosferica (N/m2)
ρ: densità (kg/m3)
g: accelerazione di gravità (m/s2)
h: altezza (m)

stile taglia 14px grassetto E grassetto uguale grassetto rho grassetto con grassetto g grassetto con grassetto V fine stile

E: spinta (N)
ρ: densità (kg/m3)
g: accelerazione di gravità (m/s2)
V: volume di liquido spostato (m3)

gravitazione universale

gravitazioneIl movimento dei corpi celesti è spiegato dalle leggi della gravitazione.

Le leggi di Keplero e la legge di gravitazione universale di Isaac Newton hanno contribuito notevolmente al progresso dell’astronomia.

dimensione dello stile 14px grassetto T da grassetto 2 grassetto è uguale a grassetto K grassetto per grassetto r da rilievo a grassetto 3 estremità

T: periodo del pianeta (ua)
K: costante di proporzionalità
r: raggio medio (ua)

dimensione dello stile 14px grassetto F pedice grassetto G grassetto è uguale al numeratore della frazione grassetto G grassetto volte grassetto M pedice grassetto 1 grassetto volte grassetto M pedice grassetto 2 tra denominatore grassetto d elevato a grassetto 2 fine frazione fine stile

FG: forza gravitazionale (N)
G: costante di gravitazione universale (N.m2/kg2)
M1: massa corporea 1 (kg)
M2: massa corporea 2 (kg)
d: distanza (m)

Termologia e termodinamica

termologiaI termometri possono utilizzare scale diverse per misurare la temperatura.

In termologia si studiano il concetto di temperatura, calore e scale termometriche, nonché gli effetti della variazione di temperatura sulla dilatazione dei corpi. In termodinamica impari la relazione tra calore e lavoro.

Conversione scale di temperatura

dimensione dello stile 14px grassetto T grassetto pedice C grassetto frazione uguale grassetto 5 tra grassetto 9 parentesi aperte grassetto T pedice grassetto F grassetto spazio grassetto meno grassetto 32 parentesi chiusa stile fine

TC: temperatura in gradi Celsius (ºC)
TF: temperatura in Fahrenheit (ºF)

dimensione stile 14px grassetto T grassetto pedice K grassetto uguale grassetto T grassetto pedice C grassetto più grassetto 273 fine stile

TK: temperatura in Kelvin (K)
TC: temperatura in Celsius (ºC)

Vedi anche Temperatura.

dilatazione termica

dimensione stile 14px grassetto incremento grassetto L grassetto uguale grassetto L pedice grassetto 0 grassetto con grassetto alfa grassetto con grassetto incremento grassetto T fine stile

∆L: espansione lineare (m)
L0: lunghezza iniziale (m)
α: coefficiente di dilatazione lineare (ºC-1)
∆T: variazione di temperatura (ºC)

dimensione stile 14px grassetto incremento grassetto A grassetto uguale grassetto A pedice grassetto 0 grassetto con grassetto beta grassetto con grassetto incremento grassetto T fine stile

∆A: espansione superficiale (m2)
A0: superficie iniziale (m2)
β: coefficiente di dilatazione superficiale ( ºC-1)
∆T: variazione di temperatura (ºC)

dimensione stile 14px grassetto grassetto incremento V grassetto uguale grassetto V pedice grassetto 0 grassetto con grassetto gamma grassetto con grassetto grassetto incremento T fine stile

∆V: espansione volumetrica (m3)
V0: volume iniziale (m3)
Y: coefficiente di dilatazione volumetrica (ºCm-1)
∆T: variazione di temperatura (ºC)

Calorimetria

dimensione stile 14px grassetto C grassetto uguale grassetto m grassetto con grassetto c fine stile

C: capacità termica (J/ºC)
m: massa (kg)
c: calore specifico (J/kg ºC)

stile dimensione 14px grassetto Q grassetto uguale grassetto m grassetto con grassetto c grassetto con grassetto incremento grassetto T fine stile

Q: quantità di calore trasferita (J)
m: massa (kg)
c: calore specifico (J/kg.ºC)
ΔT: variazione di temperatura (ºC)

taglia stile 14px grassetto Q grassetto uguale grassetto m grassetto con grassetto L fine stile

Q: quantità di calore per il cambio di fase (J)
m: massa (kg)
L: calore latente in funzione del cambio di fase (J/kg)

Termodinamica

dimensione stile 14px grassetto incremento grassetto U grassetto uguale grassetto Q grassetto con grassetto T fine stile

ΔU: variazione dell’energia interna (J)
Q: quantità di calore (J)
T: lavoro (J)

dimensione stile 14px grassetto T grassetto è uguale a grassetto Q grassetto pedice q grassetto con grassetto Q grassetto pedice f fine stile

T: lavoro (J)
Qq: quantità di calore assorbita dalla sorgente calda (J)
Qf: quantità di calore ceduta dalla sorgente fredda (J)

dimensione stile 14px grassetto R grassetto frazione uguale grassetto T tra grassetto Q pedice grassetto q fine stile

A: prestazioni di una macchina termica
T: lavoro (J)
Qq: quantità di calore assorbita dalla sorgente calda (J)

dimensione stile 14px grassetto incremento grassetto S grassetto numeratore frazione uguale grassetto incremento grassetto Q tra denominatore grassetto T frazione finale stile finale

∆S: variazione di entropia (J/K)
∆Q: quantità di calore (J)
T: temperatura assoluta (K)

Vedi anche Leggi della termodinamica.

onde e ottica

ondeIl suono è un’onda.

Nello studio delle onde viene fondamentalmente utilizzata l’equazione fondamentale, mentre in ottica riflessione e rifrazione sono i fenomeni importanti per lo studio degli specchi e delle lenti.

velocità di propagazione delle onde

dimensione dello stile 14px grassetto v grassetto uguale grassetto lambda grassetto di grassetto f end style

v: velocità di propagazione di un’onda (m/s)
λ: lunghezza d’onda (m)
f: frequenza (Hz)

specchi sferici

dimensione dello stile 14px grassetto frazione 1 tra grassetto f grassetto è uguale a grassetto frazione 1 tra grassetto p grassetto più numeratore di frazione grassetto 1 tra denominatore grassetto p grassetto apostrofo fine frazione fine stile

f: lunghezza focale (cm o m)
p: distanza dal vertice dello specchio all’oggetto (cm o m)
p’: distanza dal vertice dello specchio all’immagine (cm o m)

dimensione dello stile 14px grassetto A grassetto frazione uguale grassetto i tra grassetto o grassetto numeratore frazione uguale grassetto p grassetto apostrofo tra denominatore grassetto p fine frazione fine stile

A: ingrandimento lineare trasversale
i: dimensione dell’immagine (cm o m)
o: dimensione dell’oggetto (cm o m)
p’: distanza dal vertice dello specchio all’immagine (cm o m)
p: distanza dal vertice dello specchio all’oggetto (cm o m)

Rifrazione

dimensione stile 14px grassetto n pedice grassetto 1 grassetto con grassetto sinθ pedice grassetto 1 grassetto uguale grassetto n pedice grassetto 2 grassetto con grassetto sinθ pedice grassetto 2 fine stile

n1: indice di rifrazione del mezzo 1
θ1: angolo di incidenza
n2: indice di rifrazione del mezzo 2
θ2: angolo di rifrazione

Vedi anche Riflessione e rifrazione della luce

Elettricità

Concetti come corrente elettrica, differenza di potenziale, potenza ed energia elettrica sono fondamentali per i calcoli nell’elettricità.

Elettrostatica

dimensione dello stile 14px grassetto F grassetto pedice e grassetto frazione uguale grassetto numeratore k aperto grassetto barra verticale Q grassetto pedice 1 chiudi grassetto barra verticale per aprire grassetto barra verticale Q grassetto pedice 2 chiudi barra verticale tra denominatore grassetto d alzato in grassetto 2 fine frazione fine stile

Fe: forza elettrostatica (N)
k: costante elettrostatica (N.m2/C2)
|Q1l: modulo di carico 1 (C)
|Q2|: modulo di carico 2 (C)
d: distanza tra le cariche (m)

taglia stile 14px grassetto F grassetto uguale grassetto q grassetto con grassetto E fine stile

F: forza elettrostatica (N)
q: carico di prova (C )
E: campo elettrico (N/C)

dimensione stile 14px grassetto V grassetto uguale grassetto k frazione grassetto Q tra grassetto d fine stile

V: potenziale elettrico (V)
k: costante elettrostatica (N.m2/C2)
Q: carica elettrica (C)
d: distanza (m)

Elettricità

dimensione dello stile 14px grassetto V grassetto uguale grassetto R grassetto con grassetto I fine stile

V: differenza di potenziale (volt, V)
R: resistenza (Ohm, Ω)
I: corrente (Ampere, A)

dimensione dello stile 14px grassetto P grassetto uguale grassetto V grassetto con grassetto I fine stile

P: potenza elettrica (Watt, W)
V: differenza di potenziale (volt, V)
I: corrente (Ampere, A)

dimensione dello stile 14px grassetto P grassetto uguale grassetto R grassetto per grassetto I aumentato in grassetto 2 estremità dello stile

P: Potere effetto Joule (J)
R: resistenza elettrica (Ω)
I: corrente (A)

dimensione stile 14px grassetto E grassetto uguale grassetto P grassetto con grassetto incremento grassetto t fine stile

E: energia elettrica (J o KWh)
P: potenza (J o kW)
Δt: intervallo di tempo (soh)

Associazione di resistori in serie

stile dimensione 14px grassetto R grassetto pedice e grassetto uguale grassetto spazio grassetto R pedice grassetto 1 grassetto più grassetto spazio grassetto R pedice grassetto 2 grassetto spazio grassetto più grassetto.  carattere in grassetto.  carattere in grassetto.  grassetto più grassetto R pedice grassetto n stile finale

Re: resistenza equivalente (Ohm, Ω)
R1: resistenza 1 (Ω)
R2: resistenza 2 (Ω)
Rn: resistenza n (Ω)

Associazione di resistori in parallelo

dimensione dello stile 14px frazione grassetto 1 tra grassetto R pedice grassetto e grassetto frazione uguale grassetto 1 tra grassetto R pedice grassetto 1 grassetto più frazione grassetto 1 tra grassetto R pedice grassetto 2 grassetto più grassetto.  carattere in grassetto.  carattere in grassetto.  grassetto più frazione grassetto 1 tra grassetto R pedice grassetto n fine stile

Re: resistenza equivalente (Ω)
R1: resistenza 1 (Ω)
R2: resistenza 2 (Ω)
Rn: resistenza n (Ω)

condensatori

dimensione stile 14px grassetto C grassetto frazione uguale grassetto Q tra grassetto V estremità stile

C: capacità (F)
Q: carica elettrica (C)
V: differenza di potenziale (V)

Elettromagnetismo

elettromagnetismoIl disco rigido dei computer funziona grazie a principi elettromagnetici.

La variazione della corrente elettrica crea un campo magnetico e la variazione del campo magnetico induce una corrente. In quest’area, elettricità e magnetismo si uniscono per formare un importante campo della fisica.

dimensione stile 14px grassetto F pedice grassetto m grassetto uguale grassetto B apri barra verticale grassetto q chiudi barra verticale grassetto con grassetto v grassetto con grassetto sinθ fine stile

Fm: forza magnetica (N)
B: vettore di induzione magnetica (T)
|q|: modulo di carico (C)
v: velocità (m/s)
θ: angolo tra il vettore B e la velocità

dimensione stile 14px grassetto F pedice grassetto m grassetto uguale grassetto B grassetto con grassetto i grassetto con grassetto l grassetto con grassetto sinθ fine stile

Fm: forza magnetica (N)
B: vettore di induzione magnetica (T)
I: corrente (Ampere)
l: lunghezza del cavo (m/s)
θ: angolo tra il vettore B e la corrente

stile taglia 14px grassetto fi grassetto uguale grassetto B grassetto per grassetto A grassetto per grassetto cosθ fine stile

φ: flusso magnetico (Wb)
B: vettore di induzione magnetica (T)
A: superficie (m2)
θ: angolo tra il vettore B e il vettore normale alla superficie della spirale

dimensione dello stile 14px grassetto epsilon grassetto numeratore di frazione uguale grassetto incremento grassetto fi tra denominatore grassetto incremento grassetto t fine frazione fine stile

ε: fem indotta (V)
Δφ: variazione del flusso magnetico (Wb)
Δt: intervallo di tempo (s)

(Testo tradotto e adattato da Ana Zita).

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