Теоретичний довідник з фізики: 8 клас
Довідник з основних розділів фізики для 8 класу: механіка та теплові явища, з формулами та прикладами.
Механічні явища
Механічний рух. Швидкість
Механічний рух — це зміна положення тіла в просторі відносно інших тіл з часом.
Швидкість (v) — це фізична величина, що показує, який шлях (l) проходить тіло за одиницю часу (t). Формула для рівномірного руху:
v = l / t
v = 180 км / 2 год = 90 км/год.
Взаємодія тіл. Сила. Інерція
Інерція — це явище збереження тілом стану спокою або рівномірного прямолінійного руху, якщо на нього не діють інші тіла.
Сила (F) — це векторна фізична величина, що є мірою дії одного тіла на інше. Сила спричиняє зміну швидкості тіла. Одиниця вимірювання — Ньютон (Н).
Густина речовини
Густина (ρ) — це фізична величина, що показує, яка маса (m) речовини міститься в одиниці об'єму (V).
ρ = m / V
ρ = 5200 кг / 2 м³ = 2600 кг/м³.
Сила тяжіння. Вага тіла
Сила тяжіння (Fтяж) — це сила, з якою Земля притягує до себе тіла. Вона завжди напрямлена вертикально вниз.
Fтяж = m · g, де g ≈ 9.8 Н/кг (прискорення вільного падіння).
Вага тіла (P) — це сила, з якою тіло внаслідок притягання до Землі діє на опору або підвіс. Вага нерухомого тіла дорівнює силі тяжіння: P = Fтяж.
Сила пружності. Закон Гука
Сила пружності (Fпр) — це сила, що виникає під час деформації тіла і намагається повернути його у вихідне положення.
Закон Гука: Сила пружності прямо пропорційна видовженню (x) тіла.
Fпр = k · x, де k — жорсткість пружини.
Сила тертя
Сила тертя (Fтер) — це сила, що виникає під час руху або спроби руху одного тіла по поверхні іншого і напрямлена проти руху.
Розрізняють тертя спокою, ковзання та кочення.
Тиск твердих тіл
Тиск (p) — це фізична величина, що дорівнює відношенню сили (F), яка діє перпендикулярно до поверхні, до площі (S) цієї поверхні.
p = F / S. Одиниця вимірювання — Паскаль (Па).
F = m·g = 45 кг · 9.8 Н/кг ≈ 441 Н.
p = 441 Н / 0.3 м² = 1470 Па.
Тиск рідин і газів. Закон Паскаля
Закон Паскаля: Тиск, що діє на рідину або газ, передається без змін у кожну точку рідини або газу.
Тиск стовпа рідини розраховується за формулою:
p = ρ · g · h, де ρ — густина рідини, h — висота стовпа.
Атмосферний тиск
Атмосферний тиск — це тиск, який чинить атмосфера Землі на всі тіла, що в ній перебувають. Нормальний атмосферний тиск на рівні моря дорівнює 760 мм рт. ст. або приблизно 101 325 Па.
Сила Архімеда. Умови плавання тіл
Сила Архімеда (Fₐ) — це виштовхувальна сила, що діє на тіло, занурене в рідину або газ.
Fₐ = ρ_рідини · g · V_зануреної_частини
Умови плавання тіл:
- Якщо Fтяж > Fₐ — тіло тоне.
- Якщо Fтяж = Fₐ — тіло плаває всередині рідини.
- Якщо Fтяж < Fₐ — тіло спливає на поверхню.
Механічна робота та потужність
Механічна робота (A) виконується, коли на тіло діє сила (F) і тіло рухається на певну відстань (l).
A = F · l. Одиниця вимірювання — Джоуль (Дж).
Потужність (N) — це фізична величина, що показує, яка робота виконується за одиницю часу.
N = A / t. Одиниця вимірювання — Ват (Вт).
Кінетична та потенціальна енергія
Енергія — це здатність тіла виконувати роботу.
Кінетична енергія (Eₖ) — це енергія руху.
Eₖ = (m · v²) / 2
Потенціальна енергія (Eₚ) — це енергія взаємодії. Для піднятого тіла:
Eₚ = m · g · h
Теплові явища
Внутрішня енергія. Теплопередача
Внутрішня енергія — це сума кінетичної енергії руху частинок, з яких складається тіло, та потенціальної енергії їх взаємодії.
Теплопередача — це процес зміни внутрішньої енергії без виконання роботи. Види теплопередачі: теплопровідність, конвекція, випромінювання.
Кількість теплоти. Питома теплоємність
Кількість теплоти (Q) — це енергія, яку тіло одержує або віддає під час теплопередачі.
Кількість теплоти для нагрівання/охолодження:
Q = c · m · (t₂ - t₁), де c — питома теплоємність, m — маса, (t₂ - t₁) — зміна температури.
Плавлення та кристалізація
Плавлення — перехід речовини з твердого стану в рідкий. Кристалізація — зворотний процес.
Кількість теплоти для плавлення:
Q = λ · m, де λ — питома теплота плавлення.
Пароутворення та конденсація
Пароутворення — перехід речовини з рідкого стану в газоподібний. Конденсація — зворотний процес.
Кількість теплоти для пароутворення:
Q = L · m, де L — питома теплота пароутворення.